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JP2017012674A - Wearable sensor device - Google Patents

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JP2017012674A
JP2017012674A JP2015135503A JP2015135503A JP2017012674A JP 2017012674 A JP2017012674 A JP 2017012674A JP 2015135503 A JP2015135503 A JP 2015135503A JP 2015135503 A JP2015135503 A JP 2015135503A JP 2017012674 A JP2017012674 A JP 2017012674A
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JP
Japan
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group
silicone rubber
sensor device
vinyl group
organohydrogenpolysiloxane
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015135503A
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Japanese (ja)
Inventor
浩司 中谷
Koji Nakatani
浩司 中谷
麻代 宮地
Mayo Miyaji
麻代 宮地
雄規 藤下
Yuki Fujishita
雄規 藤下
前中 一介
Kazusuke Maenaka
一介 前中
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
University of Hyogo
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
University of Hyogo
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wearable sensor device excellent in durability.SOLUTION: A wearable sensor device comprises: an elastic substrate 2; a sensor part 3 provided on the substrate 2 and including a plurality of kinds of sensors (electronic components) 3a-3d; a power source part 4 including a battery (an electronic component) 4a provided on the substrate 2, and the like; a communication part 5 including an RFIC (an electronic component) 5b, a CPU (an electronic component) 5c, an antenna (an electronic component) 5d, and the like; a wire 6a having elasticity and properly connecting the electronic components of the sensor part 3 and the electronic components of the power source part 4 to each other; and a wire 6b having elasticity and properly connecting the electric components of the sensor part 3 and the electronic components of the communication part 5 to each other.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、人体等の生体や機械などの構造物に装着可能なウェアラブルセンサーデバイスに関する。   The present disclosure relates to a wearable sensor device that can be attached to a living body such as a human body or a structure such as a machine.

近年、例えば人の皮膚などの生体に装着して、当該生体の心電図などの生体情報や当該生体の周囲温度や気圧等の周囲環境の情報を検知する生体適合性センサーデバイスなどのウェアラブルセンサーデバイスが実用化されてきている。
上記のような生体適合性センサーデバイスとして、特許文献1〜3では、様々な生体適合性センサーデバイスが提案されている。特許文献1は、人の皮膚に貼り付けられる第1のポリマー層とこの第1のポリマー層に積層された第2のポリマー層と、第1のポリマー層の表面に設けられた3つの電極と、第2のポリマー層の表面に設けられたセンサーとしてのデータ取得用モジュールと、3つの各電極とデータ取得用モジュールとを接続する配線を備え、ジメチルビニル末端ジメチルシロキサン(DSDT)とテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン(TTC)とを、100:2〜73:1の比率で重合させたPDMSにより、第1のポリマー層を構成した生体適合性ポリマー基板を開示する。
In recent years, wearable sensor devices such as biocompatible sensor devices that are attached to a living body such as a human skin and detect living body information such as an electrocardiogram of the living body and information on the surrounding environment such as ambient temperature and pressure of the living body. It has been put into practical use.
As biocompatible sensor devices as described above, various biocompatible sensor devices have been proposed in Patent Documents 1 to 3. Patent Document 1 discloses a first polymer layer that is attached to human skin, a second polymer layer that is laminated on the first polymer layer, and three electrodes that are provided on the surface of the first polymer layer. And a data acquisition module as a sensor provided on the surface of the second polymer layer, and wiring for connecting each of the three electrodes and the data acquisition module, dimethylvinyl-terminated dimethylsiloxane (DSDT) and tetramethyltetra A biocompatible polymer substrate having a first polymer layer formed by PDMS obtained by polymerizing vinylcyclotetrasiloxane (TTC) at a ratio of 100: 2 to 73: 1 is disclosed.

また、特許文献2は、人の皮膚に貼り付けられる第1のポリマー層とこの第1のポリマー層に積層された第2のポリマー層と、第1のポリマー層の表面に設けられた3つの電極と、第2のポリマー層の表面に設けられたセンサーとしてのデータ取得用モジュールと、3つの各電極とデータ取得用モジュールとを接続する配線を備え、ジメチルビニル末端ジメチルシロキサン(DSDT)とテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン(TTC)とを、100:2〜73:1の比率で重合させたPDMSにより、第1のポリマー層を構成するとともに、ジメチルビニル末端ジメチルシロキサン(DSDT)とテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン(TTC)とを、10:1〜9:2の比率で重合させたPDMSにより、第2のポリマー層を構成した生体適合性ポリマー基板を開示する。   Patent Document 2 discloses a first polymer layer that is attached to human skin, a second polymer layer laminated on the first polymer layer, and three layers provided on the surface of the first polymer layer. A data acquisition module as a sensor provided on the surface of the second polymer layer, and wiring for connecting each of the three electrodes and the data acquisition module, and dimethylvinyl-terminated dimethylsiloxane (DSDT) and tetra The first polymer layer is formed by PDMS obtained by polymerizing methyltetravinylcyclotetrasiloxane (TTC) at a ratio of 100: 2 to 73: 1, and dimethylvinyl-terminated dimethylsiloxane (DSDT) and tetramethyltetra By PDMS polymerized with vinylcyclotetrasiloxane (TTC) at a ratio of 10: 1 to 9: 2, It discloses biocompatible polymer substrate that constitutes the polymer layer.

また、特許文献3は、PDMS等の柔軟性を有する樹脂からなる基板と、この基板の表面上に設けられた一対の配線と、これら一対の配線の一部を被覆するように基板上に形成されたセンサーとしての圧電部材と、この圧電部材を被覆するように設けられたフィルム状部材を備えた生体適合性ポリマーセンサを開示する。   Patent Document 3 discloses a substrate made of a flexible resin such as PDMS, a pair of wirings provided on the surface of the substrate, and a part of the pair of wirings formed on the substrate. A biocompatible polymer sensor comprising a piezoelectric member as a sensor and a film-like member provided so as to cover the piezoelectric member is disclosed.

特開2012−10978号公報JP 2012-10978 A 特開2012−139306号公報JP 2012-139306 A 特開2012−141186号公報JP 2012-141186 A

これら従来の生体適合性センサーデバイス(ウェアラブルセンサーデバイス)では、金属または合金等の導電層を用いて、配線を形成していたので、装着される身体の形状や当該生体適合性センサーデバイスのサイズなどによっては、配線がその接続対象の電極やセンサーなどの電子部品から離れたり、配線自体に断線が生じたりすることがあった。すなわち、従来の生体適合性センサーデバイスでは、配線での異常に起因して、耐久性が低下するという問題を生じることがある。   In these conventional biocompatible sensor devices (wearable sensor devices), since the wiring is formed using a conductive layer such as a metal or an alloy, the shape of the body to be worn, the size of the biocompatible sensor device, etc. Depending on the case, the wiring may be separated from electronic components such as electrodes and sensors to be connected, or the wiring itself may be disconnected. That is, the conventional biocompatible sensor device may cause a problem that durability is lowered due to an abnormality in wiring.

そこで本開示は、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを提供する。   Therefore, the present disclosure provides a wearable sensor device having excellent durability.

本開示は、伸縮性を有する基材と、前記基材上に設けられた2つ以上の電子部品と、伸縮性を有するとともに、前記2つ以上の電子部品を接続する配線を備えるウェアラブルセンサーデバイスに関する。   The present disclosure relates to a wearable sensor device including a base material having elasticity, two or more electronic components provided on the base material, and wiring having elasticity and connecting the two or more electronic parts. About.

本開示によれば、一又は複数の実施形態において、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを提供することができる。   According to the present disclosure, in one or a plurality of embodiments, a wearable sensor device having excellent durability can be provided.

図1は、本開示に係る生体適合性センサーデバイスの一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a biocompatible sensor device according to the present disclosure. 図2は、図1に示した生体適合性センサーデバイスの具体的な構成例を説明する平面図である。FIG. 2 is a plan view for explaining a specific configuration example of the biocompatible sensor device shown in FIG.

上記の課題を鑑み、本開示は一態様において、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを提供する。   In view of the above problems, in one aspect, the present disclosure provides a wearable sensor device having excellent durability.

本開示の一実施形態にかかる耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスは、伸縮性を有する基材と、
前記基材上に設けられた2つ以上の電子部品と、
伸縮性を有するとともに、前記2つ以上の電子部品を接続する配線を備える。
A wearable sensor device excellent in durability according to an embodiment of the present disclosure includes a base material having stretchability;
Two or more electronic components provided on the substrate;
It has elasticity and has wiring for connecting the two or more electronic components.

上記ウェアラブルセンサーデバイスでは、2つ以上の電子部品が伸縮性を有する基材上に設けられている。また、これらの2つ以上の電子部品は、伸縮性を有する配線により、接続されている。これにより、上記従来例と異なり、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを構成することができる。   In the wearable sensor device, two or more electronic components are provided on a stretchable base material. Moreover, these two or more electronic components are connected by the wiring which has a stretching property. Thereby, unlike the said prior art example, the wearable sensor device excellent in durability can be comprised.

また、上記ウェアラブルセンサーデバイスにおいて、前記2つ以上の電子部品には、所定の情報を取得するセンサーが含まれてもよい。   In the wearable sensor device, the two or more electronic components may include a sensor that acquires predetermined information.

この場合、センサーにより、所定の情報を取得することができる。   In this case, predetermined information can be acquired by the sensor.

また、上記ウェアラブルセンサーデバイスにおいて、前記センサーには、生体に関する情報を取得する生体センサーが含まれてもよい。   In the wearable sensor device, the sensor may include a biological sensor that acquires information related to a living body.

この場合、生体センサーにより、生体に関する情報を取得することができる。   In this case, information related to the living body can be acquired by the living body sensor.

また、上記ウェアラブルセンサーデバイスにおいて、前記基材には、シリコーンゴムが用いられていることが好ましい。   In the wearable sensor device, it is preferable that silicone rubber is used for the base material.

この場合、優れた耐久性を有する基材を構成することができ、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを容易に構成することができる。   In this case, a substrate having excellent durability can be formed, and a wearable sensor device having excellent durability can be easily formed.

また、前記シリコーンゴムでは、引裂き強度が40N/mm以上であることが好ましい。   The silicone rubber preferably has a tear strength of 40 N / mm or more.

この場合、優れた伸縮性を有するとともに、耐久性が向上された基材を容易に構成することができる。   In this case, it is possible to easily construct a base material having excellent stretchability and improved durability.

また、上記ウェアラブルセンサーデバイスにおいて、前記配線には、シリコーンゴムと導電物質との複合体が用いられていることが好ましい。   In the wearable sensor device, it is preferable that a composite of silicone rubber and a conductive material is used for the wiring.

この場合、優れた耐久性を有する配線を構成することができ、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを容易に構成することができる。   In this case, a wiring having excellent durability can be configured, and a wearable sensor device having excellent durability can be easily configured.

また、本開示の一実施形態にかかるシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)と、白金または白金化合物(E)とを含有する、上述のいずれかのウェアラブルセンサーデバイスの製造に用いるためのシリコーンゴム系硬化性組成物である。   Moreover, the silicone rubber-based curable composition according to an embodiment of the present disclosure includes a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), an organohydrogenpolysiloxane (B), silica particles (C), A silicone rubber-based curable composition for use in the production of any of the wearable sensor devices described above, comprising a silane coupling agent (D) and platinum or a platinum compound (E).

上記のように構成されたシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)と、白金または白金化合物(E)とを含有するので、耐久性に優れたウェアラブルセンサーデバイスを容易に構成することができる。   The silicone rubber-based curable composition configured as described above includes a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), an organohydrogenpolysiloxane (B), silica particles (C), and a silane coupling. Since the agent (D) and platinum or the platinum compound (E) are contained, a wearable sensor device having excellent durability can be easily configured.

以下、本開示のウェアラブルセンサーデバイスの好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を生体適合性センサーデバイスに適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the wearable sensor device of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, a case where the present invention is applied to a biocompatible sensor device will be described as an example. Moreover, the dimension of the structural member in each figure does not faithfully represent the actual dimension of the structural member, the dimensional ratio of each structural member, or the like.

[実施形態]
(生体適合性センサーデバイスの構成例)
図1は、本開示に係る生体適合性センサーデバイスの一例を示す概略断面図である。図2は、図1に示した生体適合性センサーデバイスの具体的な構成例を説明する平面図である。図1において、本実施形態の生体適合性センサーデバイス1は、矩形状の基材2と、この基材2の一方の表面2a上に設けられたセンサー部3、電源部4、及び通信部5とを備えている。また、生体適合性センサーデバイス1では、後に詳述するように、配線6aによってセンサー部3に設けられた電子部品と電源部4に設けられた電子部品とが電気的に接続され、配線6bによってセンサー部3に設けられた電子部品と通信部5に設けられた電子部品とが電気的に接続されている。さらに、生体適合性センサーデバイス1では、例えば基材2の他方の表面2bに対して、粘着材や両面テープ等の接着手段が取り付けられるようになっており、生体適合性センサーデバイス1は、当該接着手段を介して人体の皮膚などに取付(装着)されるように構成されている。
[Embodiment]
(Configuration example of biocompatible sensor device)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a biocompatible sensor device according to the present disclosure. FIG. 2 is a plan view for explaining a specific configuration example of the biocompatible sensor device shown in FIG. In FIG. 1, a biocompatible sensor device 1 of the present embodiment includes a rectangular base material 2, a sensor unit 3, a power supply unit 4, and a communication unit 5 provided on one surface 2 a of the base material 2. And. Moreover, in the biocompatible sensor device 1, as will be described in detail later, the electronic component provided in the sensor unit 3 and the electronic component provided in the power supply unit 4 are electrically connected by the wiring 6a, and the wiring 6b The electronic component provided in the sensor unit 3 and the electronic component provided in the communication unit 5 are electrically connected. Furthermore, in the biocompatible sensor device 1, for example, an adhesive means such as an adhesive or a double-sided tape is attached to the other surface 2 b of the substrate 2. It is configured to be attached (attached) to human skin or the like via an adhesive means.

また、図2に示すように、生体適合性センサーデバイス1では、電源部4に設けられたプリント回路基板4a、センサー部3に設けられたプリント回路基板3a、及び通信部5に設けられたプリント回路基板5aが基材2の一方の表面2a上で直線状に配置されており、複数の配線6aによってセンサー部3のプリント回路基板3aと電源部4のプリント回路基板4aとが電気的に接続され、複数の配線6bによってセンサー部3のプリント回路基板3aと通信部5のプリント回路基板5aとが電気的に接続されている。そして、生体適合性センサーデバイス1は、矩形状(絆創膏型)のウェアラブルセンサーデバイスを構成している。   As shown in FIG. 2, in the biocompatible sensor device 1, a printed circuit board 4 a provided in the power supply unit 4, a printed circuit board 3 a provided in the sensor unit 3, and a print provided in the communication unit 5. The circuit board 5a is linearly arranged on one surface 2a of the base material 2, and the printed circuit board 3a of the sensor unit 3 and the printed circuit board 4a of the power supply unit 4 are electrically connected by a plurality of wirings 6a. The printed circuit board 3a of the sensor unit 3 and the printed circuit board 5a of the communication unit 5 are electrically connected by a plurality of wires 6b. The biocompatible sensor device 1 constitutes a wearable sensor device having a rectangular shape (adhesive plaster type).

(センサー部の構成例)
図2に示すように、センサー部3には、例えば図示しない接着手段により、基材2の一方の表面2aに貼り付けられた上記プリント回路基板3aと、このプリント回路基板3a上に設けられた電子部品としての3軸加速度センサー3b、温度センサー3c、気圧センサー3d、及び心電図用センサー3eとが含まれている。そして、センサー部3では、複数の配線6aを介して電源部4から電力の供給が行われるとともに、センサー部3の各センサーが検出したデータが、複数の配線6bを介して通信部5に対し、適宜送信されるようになっている。
(Example of sensor configuration)
As shown in FIG. 2, the sensor unit 3 is provided on the printed circuit board 3a and the printed circuit board 3a attached to the one surface 2a of the base material 2 by, for example, an unillustrated adhesive means. A three-axis acceleration sensor 3b, a temperature sensor 3c, an atmospheric pressure sensor 3d, and an electrocardiogram sensor 3e are included as electronic components. In the sensor unit 3, power is supplied from the power supply unit 4 through the plurality of wirings 6a, and data detected by each sensor of the sensor unit 3 is transmitted to the communication unit 5 through the plurality of wirings 6b. , Is sent as appropriate.

また、これらの3軸加速度センサー3b、温度センサー3c、気圧センサー3d、及び心電図用センサー3eは、所定の情報を取得するセンサーであり、さらに3軸加速度センサー3b及び心電図用センサー3eは、生体適合性センサーデバイス1が取り付けられた身体(生体)に関する情報を取得する生体センサーである。   The triaxial acceleration sensor 3b, the temperature sensor 3c, the atmospheric pressure sensor 3d, and the electrocardiogram sensor 3e are sensors that acquire predetermined information, and the triaxial acceleration sensor 3b and the electrocardiogram sensor 3e are biocompatible. It is a biological sensor which acquires the information regarding the body (living body) to which the sex sensor device 1 is attached.

具体的にいえば、3軸加速度センサー3bは、生体適合性センサーデバイス1が取り付けられた身体での3方向の各加速度(運動量)を検出できるようになっており、当該身体での運動量や平衡度などのデータを取得できるように構成されている。   Specifically, the triaxial acceleration sensor 3b can detect each acceleration (momentum) in three directions on the body to which the biocompatible sensor device 1 is attached. It is configured so that data such as degrees can be acquired.

また、温度センサー3cは、生体適合性センサーデバイス1が取り付けられた身体の周囲温度のデータを取得できるように構成されている。   Moreover, the temperature sensor 3c is comprised so that the data of the ambient temperature of the body to which the biocompatible sensor device 1 was attached can be acquired.

また、気圧センサー3dは、生体適合性センサーデバイス1が取り付けられた身体の周囲の気圧のデータを取得できるように構成されている。   In addition, the atmospheric pressure sensor 3d is configured to acquire data on atmospheric pressure around the body to which the biocompatible sensor device 1 is attached.

また、心電図用センサー3eには、2または3つの電極と、これらの電極からの信号を基に生体適合性センサーデバイス1が取り付けられた身体の心電図のデータを取得するプロセッサと、上記電極とプロセッサとの間に設けられたインターフェースを備えており(図示せず)、心電図用センサー3eは、そのプロセッサによって上記身体の心電図のデータを検出できるようになっている。   The electrocardiogram sensor 3e includes two or three electrodes, a processor for acquiring electrocardiogram data of the body to which the biocompatible sensor device 1 is attached based on signals from these electrodes, and the electrodes and the processor. The electrocardiogram sensor 3e can detect the electrocardiogram data of the body by the processor.

(電源部の構成例)
図2に示すように、電源部4には、例えば図示しない接着手段により、基材2の一方の表面2aに貼り付けられた上記プリント回路基板4aと、このプリント回路基板4a上に設けられた電子部品としての電池用のソケット4b及び電池4cとが含まれている。また、電源部4では、例えば2つのソケット4bがプリント回路基板4a上に設置されており、各ソケット4bには、例えばボタン型の電池4cが装着されている。そして、電源部4は、生体適合性センサーデバイス1の電力供給源を構成している。
(Example of power supply configuration)
As shown in FIG. 2, the power supply unit 4 is provided on the printed circuit board 4a and the printed circuit board 4a attached to the one surface 2a of the base material 2 by, for example, an unillustrated adhesive means. A battery socket 4b and a battery 4c as electronic components are included. Further, in the power supply unit 4, for example, two sockets 4b are installed on the printed circuit board 4a, and for example, a button-type battery 4c is attached to each socket 4b. The power supply unit 4 constitutes a power supply source of the biocompatible sensor device 1.

(通信部の構成例)
図2に示すように、通信部5には、例えば図示しない接着手段により、基材2の一方の表面2aに貼り付けられた上記プリント回路基板5aと、このプリント回路基板5a上に設けられた電子部品としてのRFIC(高周波集積回路)5b、CPU5c、アンテナ5d、及び時計用水晶振動子5eとが含まれている。そして、通信部5では、外部との間でデータや指示信号の送受信を行うようになっている。すなわち、通信部5では、CPU5cが外部からの指示信号を受信すると、CPU5cはセンサー部3に対して指示信号を出力する。そして、通信部5では、RFIC5b及びアンテナ5dを介してセンサー部3からのデータを外部に送信する。
(Configuration example of the communication unit)
As shown in FIG. 2, the communication unit 5 is provided on the printed circuit board 5a and the printed circuit board 5a attached to the one surface 2a of the base member 2 by, for example, an unillustrated adhesive means. An RFIC (high frequency integrated circuit) 5b, a CPU 5c, an antenna 5d, and a watch crystal resonator 5e are included as electronic components. The communication unit 5 transmits / receives data and instruction signals to / from the outside. That is, in the communication unit 5, when the CPU 5 c receives an instruction signal from the outside, the CPU 5 c outputs an instruction signal to the sensor unit 3. The communication unit 5 transmits data from the sensor unit 3 to the outside via the RFIC 5b and the antenna 5d.

なお、上記の説明以外に、時計用水晶振動子5eにて計測している時間を基に、例えば所定の時間毎に、センサー部3で取得されたデータを自動的に外部に送信する構成でもよい。   In addition to the above description, the data acquired by the sensor unit 3 may be automatically transmitted to the outside, for example, every predetermined time based on the time measured by the watch crystal resonator 5e. Good.

(基材の構成例)
基材2には、伸縮性を有する素材、例えばシリコーンゴムが用いられている。より具体的にいえば、基材2には、例えば国際公開第2012/133639号パンフレットに開示されたシリコーンゴム系硬化性組成物からなるシリコーンゴムを好適に用いることができる。すなわち、基材2には、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)と、白金または白金化合物(E)とを含有するシリコーンゴム系硬化性組成物からなるシリコーンゴムが用いられており、基材2は、伸縮性を有するとともに、生体に接触した場合でも、体組織に対する反応が少ない、つまり生体適合性を有し、かつ、耐久性を有する素材にて構成されている。
(Configuration example of base material)
The base material 2 is made of a stretchable material such as silicone rubber. More specifically, for example, a silicone rubber made of a silicone rubber-based curable composition disclosed in, for example, International Publication No. 2012/133639 pamphlet can be suitably used for the substrate 2. That is, the base material 2 includes vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), organohydrogenpolysiloxane (B), silica particles (C), silane coupling agent (D), platinum or Silicone rubber made of a silicone rubber-based curable composition containing a platinum compound (E) is used, and the base material 2 has elasticity and has little reaction to body tissues even when it comes into contact with a living body. That is, it is made of a material having biocompatibility and durability.

また、基材2では、例えば0.5μm〜3000μm程度の範囲、好ましくは0.5μm〜1000μmの範囲の厚みのものが用いられている。つまり、基材2(生体適合性センサーデバイス1)を生体に貼り付ける場合には、基材2の厚みが上記のように薄い場合の方が好ましい。   Moreover, in the base material 2, the thing of the range of the range of about 0.5 micrometer-3000 micrometers, for example, Preferably the range of 0.5 micrometer-1000 micrometers is used. That is, when the base material 2 (biocompatible sensor device 1) is attached to a living body, it is preferable that the thickness of the base material 2 is thin as described above.

また、基材2に用いられるシリコーンゴムには、例えば、引裂き強度が40N/mm以上であるものが用いられている。これにより、優れた伸縮性を有するとともに、耐久性が向上された基材を容易に構成することができる。また、このシリコーンゴムには、硬度が40度未満の低硬度でも、硬度が40度以上の高硬度のものでも用いることができる。但し、低硬度のシリコーンゴムを基材2に使用する場合の方が、人体に貼り付けやすい点で好ましい。   In addition, as the silicone rubber used for the substrate 2, for example, a rubber having a tear strength of 40 N / mm or more is used. Thereby, while having the outstanding elasticity, the base material with which durability was improved can be comprised easily. In addition, the silicone rubber can be used with a low hardness of less than 40 degrees or a high hardness of 40 degrees or more. However, the case where low hardness silicone rubber is used for the base material 2 is preferable in that it can be easily applied to the human body.

<シリコーンゴム系硬化性組成物>
以下、本開示の一態様であるシリコーンゴム系硬化性組成物の好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
まず、本開示のシリコーンゴム系硬化性組成物について説明する。
<Silicone rubber-based curable composition>
Hereinafter, it demonstrates in detail based on suitable embodiment of the silicone rubber-type curable composition which is 1 aspect of this indication.
First, the silicone rubber-based curable composition of the present disclosure will be described.

上述したように、本実施形態のシリコーンゴム系硬化性組成物は、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)と、白金または白金化合物(E)とを含有することを特徴とする。   As described above, the silicone rubber-based curable composition of this embodiment includes a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), an organohydrogenpolysiloxane (B), silica particles (C), and a silane. It contains a coupling agent (D) and platinum or a platinum compound (E).

以下、本開示のシリコーンゴム系硬化性組成物を構成する各成分について、順次説明する。   Hereinafter, each component which comprises the silicone rubber-type curable composition of this indication is demonstrated one by one.

<<ビニル基直鎖状含有オルガノポリシロキサン(A)>>
ビニル基直鎖状含有オルガノポリシロキサン(A)は、本開示のシリコーンゴム系硬化性組成物の主成分となる重合物である。
<< Vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) >>
The vinyl group linear-containing organopolysiloxane (A) is a polymer that is a main component of the silicone rubber-based curable composition of the present disclosure.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)は、直鎖構造を有し、かつ、ビニル基を含有しており、かかるビニル基が硬化時の架橋点となる。   The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) has a linear structure and contains a vinyl group, and this vinyl group becomes a crosslinking point at the time of curing.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の含有量は、特に限定されないが、0.01〜15モル%であるのが好ましく、0.05〜12モル%であるのがより好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)中におけるビニル基の量が最適化され、後述する各成分とのネットワークの形成を確実に行うことができる。   The vinyl group content of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 15 mol%, more preferably 0.05 to 12 mol%. preferable. Thereby, the quantity of the vinyl group in vinyl group containing linear organopolysiloxane (A) is optimized, and formation of the network with each component mentioned later can be performed reliably.

なお、本明細書中において、ビニル基含有量とは、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)を構成する全ユニットを100モル%としたときのビニル基含有シロキサンユニットのモル%である。ただし、ビニル基含有シロキサンユニット1つに対して、ビニル基1つであると考える。   In addition, in this specification, vinyl group content is the mol% of a vinyl group containing siloxane unit when all the units which comprise a vinyl group containing linear organopolysiloxane (A) are 100 mol%. . However, one vinyl group is considered for one vinyl group-containing siloxane unit.

また、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)の重合度は、特に限定されないが、好ましくは3000〜10000程度、より好ましくは4000〜8000程度の範囲内である。   The degree of polymerization of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) is not particularly limited, but is preferably about 3000 to 10000, more preferably about 4000 to 8000.

さらに、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)の比重は、特に限定されないが、0.9〜1.1程度の範囲であるのが好ましい。   Furthermore, the specific gravity of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0.9 to 1.1.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)として、上記のような範囲内の重合度および比重を有するものを用いることにより、得られるシリコーンゴムの耐熱性、難燃性、化学的安定性等の向上を図ることができる。   By using a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) having a polymerization degree and specific gravity within the above ranges, the resulting silicone rubber has heat resistance, flame retardancy, chemical stability, etc. Can be improved.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)としては、特に、下記式(1)で表される構造を有するものであるが好ましい。   The vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) is particularly preferably one having a structure represented by the following formula (1).

Figure 2017012674
Figure 2017012674

式(1)中、R1は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基等が挙げられる。 In the formula (1), R 1 is a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, aryl group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. As a C1-C10 alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a vinyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、R2は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基が挙げられる。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 R 2 is a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, aryl group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、R3は炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 R 3 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C8 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group.

さらに、式(1)中のR1およびR2の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、R3の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 Furthermore, examples of the substituent for R 1 and R 2 in Formula (1) include a methyl group and a vinyl group, and examples of the substituent for R 3 include a methyl group.

なお、式(1)中、複数のR1は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。さらに、R2、およびR3についても同様である。 In the formula (1), a plurality of R 1 are independent from each other and may be different from each other or the same. The same applies to R 2 and R 3 .

さらに、m、nは、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)を構成する繰り返し単位の数であり、mは1〜1000の整数、nは3000〜10000の整数である。mは、好ましくは40〜700であり、nは、好ましくは3600〜8000である。   Further, m and n are the number of repeating units constituting the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) represented by the formula (1), m is an integer of 1 to 1000, and n is 3000 to 10,000. Is an integer. m is preferably 40 to 700, and n is preferably 3600 to 8000.

また、式(1)で表されるビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)の具体的構造としては、例えば下記式(1−1)で表されるものが挙げられる。   Moreover, as a specific structure of a vinyl group containing linear organopolysiloxane (A) represented by Formula (1), what is represented, for example by following formula (1-1) is mentioned.

Figure 2017012674
Figure 2017012674

式(1−1)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、メチル基またはビニル基であり、少なくとも一方がビニル基である。 In Formula (1-1), R 1 and R 2 are each independently a methyl group or a vinyl group, and at least one is a vinyl group.

さらに、以上のようなビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)としては、ビニル基含有量が0.05〜0.2モル%である第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)と、ビニル基含有量が0.5〜12モル%である第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)とを含有するものであるのが好ましい。シリコーンゴムの原料である生ゴムとして、一般的なビニル基含有量を有する第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)と、ビニル基含有量が高い第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)とを組み合わせることで、ビニル基を偏在化させることができ、シリコーンゴムの架橋ネットワーク中に、より効果的に架橋密度の疎密を形成することができる。その結果、より効果的にシリコーンゴムの引裂き強度を高めることができる。   Furthermore, as the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) as described above, a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane having a vinyl group content of 0.05 to 0.2 mol% ( It is preferable to contain A1) and a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2) having a vinyl group content of 0.5 to 12 mol%. As raw rubber which is a raw material of silicone rubber, a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) having a general vinyl group content and a second vinyl group-containing linear chain having a high vinyl group content By combining with organopolysiloxane (A2), vinyl groups can be unevenly distributed, and the crosslink density can be more effectively formed in the crosslinked network of silicone rubber. As a result, the tear strength of the silicone rubber can be increased more effectively.

具体的には、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)として、例えば、上記式(1−1)において、R1がビニル基である単位および/またはR2がビニル基である単位を、0.05〜0.2モル%含む第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)と、R1がビニル基である単位および/またはR2がビニル基である単位を、0.5〜12モル%含む第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)とを用いるのが好ましい。 Specifically, as the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), for example, in the above formula (1-1), R 1 is a vinyl group and / or R 2 is a vinyl group. 0.05 to 0.2 mol% of the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1), R 1 is a vinyl group and / or R 2 is a vinyl group. It is preferable to use the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2) containing 5 to 12 mol%.

また、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)は、ビニル基含有量が0.1〜0.15モル%であるのが好ましい。また、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)は、ビニル基含有量が、0.8〜8.0モル%であるのが好ましい。   The first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) preferably has a vinyl group content of 0.1 to 0.15 mol%. The second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2) preferably has a vinyl group content of 0.8 to 8.0 mol%.

さらに、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)と第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)とを組み合わせて配合する場合、(A1)と(A2)の比率は特に限定されないが、通常、重量比で(A1):(A2)が1:0.05〜1:0.6であるのが好ましく、1:0.08〜1:0.5であるのがより好ましい。   Further, when the first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) and the second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2) are combined in combination, the ratio of (A1) to (A2) Is not particularly limited, but it is usually preferred that (A1) :( A2) in a weight ratio is 1: 0.05 to 1: 0.6, and is 1: 0.08 to 1: 0.5. Is more preferable.

なお、第1および第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)および(A2)は、それぞれ1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Each of the first and second vinyl group-containing linear organopolysiloxanes (A1) and (A2) may be used alone or in combination of two or more.

<<オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)>>
オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)とに分類され、本実施形態では、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)だけでもよいし、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)だけでもよいし、これらの直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の双方を含んでもよい。
<< organohydrogenpolysiloxane (B) >>
The organohydrogenpolysiloxane (B) is classified into a linear organohydrogenpolysiloxane (B1) having a linear structure and a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) having a branched structure. Only the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) or the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) may be used, or these linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydro Both of the polypolysiloxane (B2) may be contained.

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、直鎖構造を有し、かつ、Siに水素が直接結合した構造(≡Si−H)を有し、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分が有するビニル基とヒドロシリル化反応し、これらの成分を架橋する重合体である。   The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) has a linear structure and a structure in which hydrogen is directly bonded to Si (≡Si—H), and a vinyl group-containing linear organopolysiloxane ( In addition to the vinyl group of A), it is a polymer that undergoes a hydrosilylation reaction with a vinyl group contained in a component blended in the silicone rubber-based curable composition to crosslink these components.

直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の分子量は特に限定されないが、重量平均分子量が20000以下であるのが好ましく、1000以上、10000以下であることがより好ましい。   The molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is not particularly limited, but the weight average molecular weight is preferably 20000 or less, and more preferably 1000 or more and 10,000 or less.

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の重量平均分子量は、GPC(ゲル透過クロマトグラフィー)により測定することができる。   The weight average molecular weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) can be measured by GPC (gel permeation chromatography).

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。   Moreover, it is preferable that the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) usually has no vinyl group. Thereby, it can prevent exactly that a crosslinking reaction advances in the molecule | numerator of linear organohydrogenpolysiloxane (B1).

以上のような直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)としては、例えば、下記式(2)で表される構造を有するものが好ましく用いられる。   As the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) as described above, for example, those having a structure represented by the following formula (2) are preferably used.

Figure 2017012674
Figure 2017012674

式(2)中、R4は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In Formula (2), R 4 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, a hydrocarbon group combining these, or a hydride group. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. As a C1-C10 alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a vinyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

また、R5は炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アルケニル基、アリール基、これらを組み合わせた炭化水素基、またはヒドリド基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基等が挙げられ、中でも、ビニル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 R 5 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, a hydrocarbon group combining these, or a hydride group. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and among them, a methyl group is preferable. As a C1-C10 alkenyl group, a vinyl group, an allyl group, a butenyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a vinyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

なお、式(2)中、複数のR4は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。R5についても同様である。ただし、複数のR4およびR5のうち、少なくとも2つ以上がヒドリド基である。 In the formula (2), the plurality of R 4 are independent from each other and may be different from each other or the same. The same applies to R 5 . However, at least two of the plurality of R 4 and R 5 are hydride groups.

また、R6は炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。複数のR6は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 R 6 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C8 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. The plurality of R 6 are independent from each other and may be different from each other or the same.

なお、式(2)中のR4,R5,R6の置換基としては、例えば、メチル基、ビニル基等が挙げられ、分子内の架橋反応を防止する観点から、メチル基が好ましい。 In addition, as a substituent of R < 4 >, R < 5 >, R < 6 > in Formula (2), a methyl group, a vinyl group, etc. are mentioned, for example, and a methyl group is preferable from a viewpoint of preventing the intramolecular crosslinking reaction.

さらに、m、nは、式(2)で表される直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を構成する繰り返し単位の数であり、mは0〜300の整数、nは(300−m)の整数である。好ましくは、mは0〜150の整数、nは(150−m)の整数である。   Further, m and n are the number of repeating units constituting the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) represented by the formula (2), m is an integer of 0 to 300, and n is (300-m ). Preferably, m is an integer of 0 to 150, and n is an integer of (150-m).

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, linear organohydrogenpolysiloxane (B1) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、分岐構造を有するため、架橋密度が高い領域を形成し、シリコーンゴムの系中の架橋密度の疎密構造形成に大きく寄与する成分である。また、上記直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)同様、Siに水素が直接結合した構造(≡Si−H)を有し、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)のビニル基の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される成分のビニル基とヒドロシリル化反応し、これらの成分を架橋する重合体である。   Since the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, it forms a region having a high crosslinking density and is a component that greatly contributes to the formation of a dense structure having a crosslinking density in the system of silicone rubber. Further, like the above linear organohydrogenpolysiloxane (B1), it has a structure in which hydrogen is directly bonded to Si (≡Si—H), and the vinyl group of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) has a structure. In addition, it is a polymer that undergoes a hydrosilylation reaction with the vinyl group of the components blended in the silicone rubber-based curable composition and crosslinks these components.

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の比重は、0.9〜0.95の範囲である。   The specific gravity of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is in the range of 0.9 to 0.95.

さらに、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、通常、ビニル基を有しないものであるのが好ましい。これにより、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の分子内において架橋反応が進行するのを的確に防止することができる。   Furthermore, it is preferable that the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) usually has no vinyl group. Thereby, it can prevent exactly that a crosslinking reaction advances in the molecule | numerator of branched organohydrogenpolysiloxane (B2).

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)としては、下記平均組成式(c)で示されるものが好ましい。   Further, as the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), those represented by the following average composition formula (c) are preferable.

平均組成式(c)
(Ha(R73aSiO1/2m(SiO4/2n
(式(c)において、R7は一価の有機基、aは1〜3の範囲の整数、mはHa(R73aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である)。
Average composition formula (c)
(H a (R 7) 3 - a SiO 1/2) m (SiO 4/2) n
(In the formula (c), R 7 is a monovalent organic group, a is an integer in the range of 1 to 3, m is the number of H a (R 7 ) 3 -a SiO 1/2 units, and n is SiO 4 / 2 unit number).

式(c)において、R7は一価の有機基であり、好ましくは、炭素数1〜10の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基である。炭素数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜10のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。 In the formula (c), R 7 is a monovalent organic group, preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group obtained by combining these. As a C1-C10 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group.

式(c)において、aは、ヒドリド基(Siに直接結合する水素原子)の数であり、1〜3の範囲の整数であり、好ましくは1である。   In the formula (c), a is the number of hydride groups (hydrogen atoms directly bonded to Si), an integer in the range of 1 to 3, and preferably 1.

また、式(c)において、mはHa(R73aSiO1/2単位の数、nはSiO4/2単位の数である。 In the formula (c), m is the number of H a (R 7 ) 3 −a SiO 1/2 units, and n is the number of SiO 4/2 units.

分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は分岐状構造を有する。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、その構造が直鎖状か分岐状かという点で異なり、Siの数を1とした時のSiに結合するアルキル基Rの数(R/Si)が、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)では1.8〜2.1、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)では0.8〜1.7の範囲となる。   The branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure. The linear organohydrogenpolysiloxane (B1) differs from the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) in that the structure is linear or branched. The number of alkyl groups R to be bonded (R / Si) is 1.8 to 2.1 for linear organohydrogenpolysiloxane (B1), and 0.8 to 1 for branched organohydrogenpolysiloxane (B2). .7 range.

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、分岐構造を有しているため、例えば、窒素雰囲気下、1000℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の残渣量が5%以上となる。これに対して、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)は、直鎖状であるため、上記条件で加熱した後の残渣量はほぼゼロとなる。   Since the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) has a branched structure, for example, the amount of the residue when heated to 1000 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere is 5% or more. It becomes. On the other hand, since the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is linear, the amount of residue after heating under the above conditions is almost zero.

また、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の具体例としては、下記式(3)で表される構造を有するものが挙げられる。   Specific examples of the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) include those having a structure represented by the following formula (3).

Figure 2017012674
Figure 2017012674

式(3)中、R7は炭素数1〜8の置換または非置換のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基、もしくは水素原子である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられ、中でも、メチル基が好ましい。炭素数1〜8のアリール基としては、例えば、フェニル基が挙げられる。R7の置換基としては、例えば、メチル基等が挙げられる。 In Formula (3), R 7 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group, a hydrocarbon group obtained by combining these, or a hydrogen atom. As a C1-C8 alkyl group, a methyl group, an ethyl group, a propyl group etc. are mentioned, for example, Among these, a methyl group is preferable. Examples of the aryl group having 1 to 8 carbon atoms include a phenyl group. Examples of the substituent for R 7 include a methyl group.

なお、式(3)中、複数のR7は互いに独立したものであり、互いに異なっていてもよいし、同じであってもよい。 In formula (3), a plurality of R 7 are independent from each other and may be different from each other or the same.

また、式(3)中、「−O−Si≡」は、Siが三次元に広がる分岐構造を有することを表している。   In Formula (3), “—O—Si≡” represents that Si has a branched structure spreading in three dimensions.

なお、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

なお、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)において、Siに直接結合する水素原子(ヒドリド基)の量は、それぞれ、特に限定されない。ただし、シリコーンゴム系硬化性組成物において、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)中のビニル基1モルに対し、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)の合計のヒドリド基量が、0.5〜5モルとなる量が好ましく、1〜3.5モルとなる量がより好ましい。これにより、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)との間で、架橋ネットワークを確実に形成させることができる。   In the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), the amount of hydrogen atoms (hydride groups) directly bonded to Si is not particularly limited. However, in the silicone rubber-based curable composition, the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpoly are used with respect to 1 mol of the vinyl group in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A). The amount of the total amount of hydride groups of siloxane (B2) is preferably 0.5 to 5 mol, and more preferably 1 to 3.5 mol. This ensures the formation of a crosslinked network between the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) and the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A). Can be made.

また、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)とでは、通常、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)がシリコーンゴム系硬化性組成物に主剤として含有され、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、上述したように、シリコーンゴムに架橋密度が高い領域を形成させる場合に添加される。したがって、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)とを組み合わせて配合する場合、(B1)と(B2)の比率は、重量比で(B1):(B2)が好ましくは1:0.1〜1:1に、より好ましくは1:0.2〜1:0.5に設定される。   Moreover, in the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) is usually the main component in the silicone rubber-based curable composition. As described above, the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) is added when a region having a high crosslinking density is formed in the silicone rubber. Therefore, when the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2) are combined in combination, the ratio of (B1) and (B2) is (B1) by weight ratio: (B2) is preferably set to 1: 0.1 to 1: 1, more preferably 1: 0.2 to 1: 0.5.

<<シリカ粒子(C)>>
シリカ粒子(C)は、形成されるシリコーンゴムの硬さや機械的強度の向上、特に引張り強度の向上を目的として添加される成分である。
<< Silica particles (C) >>
Silica particles (C) are components added for the purpose of improving the hardness and mechanical strength of the silicone rubber to be formed, particularly for improving the tensile strength.

このシリカ粒子(C)は、比表面積が50〜400m2/g程度であるのが好ましく、100〜400m2/g程度であるのがより好ましい。また、その平均粒径が1〜100nm程度であるのが好ましく、5〜20nm程度であるのがより好ましい。   The silica particles (C) preferably have a specific surface area of about 50 to 400 m <2> / g, and more preferably about 100 to 400 m <2> / g. Moreover, it is preferable that the average particle diameter is about 1-100 nm, and it is more preferable that it is about 5-20 nm.

シリカ粒子(C)として、かかる比表面積および平均粒径の範囲内であるものを用いることにより、上述したシリカ粒子(C)としての機能を顕著に発揮させることができる。   By using what is in the range of this specific surface area and average particle diameter as a silica particle (C), the function as a silica particle (C) mentioned above can be exhibited notably.

シリカ粒子(C)としては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a silica particle (C), For example, fumed silica, baked silica, precipitated silica, etc. are mentioned.

なお、シリカ粒子(C)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, a silica particle (C) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

<<シランカップリング剤(D)>>
シランカップリング剤(D)は、本発明では、加水分解性基を有するものであり、この加水分解基が水により加水分解されて水酸基になり、この水酸基がシリカ粒子(C)表面の水酸基と脱水縮合反応することで、シリカ粒子(C)の表面改質を行う。
<< Silane coupling agent (D) >>
In the present invention, the silane coupling agent (D) has a hydrolyzable group, and this hydrolyzable group is hydrolyzed with water to form a hydroxyl group, and this hydroxyl group becomes a hydroxyl group on the surface of the silica particles (C). The surface modification of the silica particles (C) is performed by dehydration condensation reaction.

また、このシランカップリング剤(D)は、疎水性基を有するものである。これにより、シリカ粒子(C)の表面にこの疎水性基が付与されるため、シリコーンゴム系硬化性組成物中ひいてはシリコーンゴム中において、シリカ粒子(C)の凝集力が低下(シラノール基による水素結合による凝集が少なくなる)し、その結果、該組成物中のシリカ粒子の分散性が向上すると推測される。これにより、シリカ粒子とゴムマトリックスとの界面が増加し、シリカ粒子の補強効果が増大する。さらに、ゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子の滑り性が向上すると推測される。そして、上記シリカ粒子の分散性の向上及び滑り性の向上によって、シリカ粒子によるシリコーンゴムの機械的強度(例えば、引張り強度や引裂き強度など)が向上する。   Moreover, this silane coupling agent (D) has a hydrophobic group. Thereby, since this hydrophobic group is imparted to the surface of the silica particles (C), the cohesive force of the silica particles (C) is reduced in the silicone rubber-based curable composition and thus in the silicone rubber (hydrogen due to silanol groups). As a result, it is presumed that the dispersibility of the silica particles in the composition is improved. Thereby, the interface of a silica particle and a rubber matrix increases, and the reinforcement effect of a silica particle increases. Furthermore, when the rubber matrix is deformed, it is presumed that the sliding property of the silica particles in the matrix is improved. And the mechanical strength (for example, tensile strength, tear strength, etc.) of the silicone rubber by a silica particle improves by the improvement of the dispersibility of the said silica particle, and the improvement of slipperiness.

さらに、シランカップリング剤(D)は、ビニル基を有しているのが好ましい。これにより、シリカ粒子(C)の表面にビニル基が導入される。そのため、シリコーンゴム系硬化性組成物の硬化の際、すなわち、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)が有するビニル基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)が有するヒドリド基とがヒドロシリル化反応して、これらによるネットワーク(架橋構造)が形成される際に、シリカ粒子(C)が有するビニル基も、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)が有するヒドリド基とのヒドロシリル化反応に関与するため、ネットワーク中にシリカ粒子(C)も取り込まれるようになる。これにより、形成されるシリコーンゴムの高硬度化および高モジュラス化を図ることができる。   Furthermore, the silane coupling agent (D) preferably has a vinyl group. Thereby, a vinyl group is introduce | transduced into the surface of a silica particle (C). Therefore, when the silicone rubber-based curable composition is cured, that is, the vinyl group of the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) and the hydride group of the organohydrogenpolysiloxane (B) are hydrosilylated. When the reaction forms a network (crosslinked structure), the vinyl groups of the silica particles (C) are also involved in the hydrosilylation reaction with the hydride groups of the organohydrogenpolysiloxane (B). The silica particles (C) are also taken into the network. Thereby, it is possible to increase the hardness and modulus of the formed silicone rubber.

このようなシランカップリング剤(D)としては、例えば、下記式(4)で表わされるものが挙げられる。   As such a silane coupling agent (D), what is represented by following formula (4) is mentioned, for example.

n−Si−(OR)4-n・・・(4)
上記式(4)中、nは1〜3の整数を表わす。Yは、疎水性基、親水性基またはビニル基を有するもののうちのいずれかの官能基を表わし、nが1の時は疎水性基であり、nが2または3の時はその少なくとも1つが疎水性基である。ORは、加水分解性基を表わす。
Y n —Si— (OR) 4-n (4)
In said formula (4), n represents the integer of 1-3. Y represents a functional group of any one having a hydrophobic group, a hydrophilic group or a vinyl group. When n is 1, it is a hydrophobic group, and when n is 2 or 3, at least one of them is a hydrophobic group. It is a hydrophobic group. OR represents a hydrolyzable group.

疎水性基は、炭素数1〜6のアルキル基、アリール基、またはこれらを組み合わせた炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基等が挙げられ、中でも、特に、メチル基が好ましい。   The hydrophobic group is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, or a hydrocarbon group that is a combination thereof, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group. A methyl group is preferred.

また、親水性基は、例えば、水酸基、スルホン酸基、カルボキシル基またはカルボニル基等が挙げられ、中でも、特に、水酸基が好ましい。なお、親水性基は、官能基として含まれていてもよいが、シランカップリング剤(D)に疎水性を付与するという観点からは含まれていないのが好ましい。   Examples of the hydrophilic group include a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and a carbonyl group. Among these, a hydroxyl group is particularly preferable. The hydrophilic group may be included as a functional group, but is preferably not included from the viewpoint of imparting hydrophobicity to the silane coupling agent (D).

さらに、加水分解性基は、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、クロロ基またはシラザン基等が挙げられ、中でも、シリカ粒子(C)との反応性が高いことから、シラザン基が好ましい。なお、加水分解性基としてシラザン基を有するものは、その構造上の特性から、上記式(4)中の(Yn−Si−)の構造を2つ有するものとなる。   Furthermore, examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, a chloro group, and a silazane group. Among them, a silazane group is preferable because of its high reactivity with the silica particles (C). In addition, what has a silazane group as a hydrolysable group will have two (Yn-Si-) structures in the said Formula (4) from the structural characteristic.

上記式(4)で表されるシランカップリング剤(D)の具体例は、例えば、官能基として疎水性基を有するものとして、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシランのようなアルコキシシラン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシランのようなクロロシラン;ヘキサメチルジシラザンが挙げられ、官能基としてビニル基を有するものとして、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランのようなアルコキシシラン; ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシランのようなクロロシラン;ジビニルテトラメチルジシラザンが挙げられるが、中でも、上記記載を考慮すると、特に、疎水性基を有するものとしてはヘキサメチルジシラザン、ビニル基を有するものとしてはジビニルテトラメチルジシラザンであるのが好ましい。   Specific examples of the silane coupling agent (D) represented by the above formula (4) include, for example, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, having a hydrophobic group as a functional group. Alkoxysilanes such as ethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane; methyltrichlorosilane Chlorosilanes such as dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, and phenyltrichlorosilane; hexamethyldisilazane, and methacryloxypropyltriethoxysilane having a vinyl group as a functional group. , Alkoxysilanes such as methacryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane; vinyltrichlorosilane, vinylmethyl Chlorosilanes such as dichlorosilane; divinyltetramethyldisilazane can be mentioned. Among them, considering the above description, hexamethyldisilazane having a hydrophobic group and divinyltetramethyl having a vinyl group are particularly preferable. Disilazane is preferred.

<<白金または白金化合物(E)>>
白金または白金化合物(E)は、硬化の際の触媒として作用する成分であり、その添加量は触媒量である。
<< Platinum or platinum compound (E) >>
Platinum or a platinum compound (E) is a component that acts as a catalyst during curing, and the amount added is a catalytic amount.

白金または白金化合物(E)としては、公知のものを使用することができ、例えば、白金黒、白金をシリカやカーボンブラック等に担持させたもの、塩化白金酸または塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とオレフィンの錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサンとの錯塩等が挙げられる。   As the platinum or platinum compound (E), known ones can be used, for example, platinum black, platinum supported on silica or carbon black, chloroplatinic acid or an alcohol solution of chloroplatinic acid, chloride Examples thereof include complex salts of platinum acid and olefins, complex salts of chloroplatinic acid and vinyl siloxane, and the like.

なお、触媒成分である白金または白金化合物(E)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition, platinum or platinum compound (E) which is a catalyst component may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

<<水(F)>>
また、本発明のシリコーンゴム系硬化性組成物には、上記成分(A)〜(E)以外に、水(F)が含まれていてもよい。
<< Water (F) >>
The silicone rubber-based curable composition of the present invention may contain water (F) in addition to the components (A) to (E).

水(F)は、シリコーンゴム系硬化性組成物に含まれる各成分を分散させる分散媒として機能するとともに、シリカ粒子(C)とシランカップリング剤(D)との反応に寄与する成分である。   Water (F) is a component that functions as a dispersion medium for dispersing each component contained in the silicone rubber-based curable composition and contributes to the reaction between the silica particles (C) and the silane coupling agent (D). .

さらに、本発明のシリコーンゴム系硬化性組成物は、上記(A)〜(F)成分の他、シリコーンゴム系硬化性組成物に配合される公知の成分を含有していてもよい。例えば、珪藻土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ガラスウール、マイカ等が挙げられる。その他、分散剤、顔料、染料、帯電防止剤、酸化防止剤、難燃剤、熱伝導性向上剤等を適宜配合することができる。   Furthermore, the silicone rubber-based curable composition of the present invention may contain known components blended in the silicone rubber-based curable composition in addition to the components (A) to (F). Examples thereof include diatomaceous earth, iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide, cerium oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc carbonate, glass wool, and mica. In addition, dispersants, pigments, dyes, antistatic agents, antioxidants, flame retardants, thermal conductivity improvers, and the like can be appropriately blended.

なお、シリコーンゴム系硬化性組成物において、各成分の含有割合は特に限定されないが、例えば、以下のように設定される。   In the silicone rubber-based curable composition, the content ratio of each component is not particularly limited, but is set as follows, for example.

すなわち、シリカ粒子(C)は、(A)および(B)の合計量100重量部に対し、シリカ粒子(C)の含有量が10〜100重量部の割合で含有するのが好ましく、20〜75重量部の割合で含有するのがより好ましい。これにより、シリコーンゴムの引張り強度を目的とする範囲までの確実に向上させることができる。   That is, the silica particles (C) are preferably contained at a ratio of 10 to 100 parts by weight of the silica particles (C) with respect to 100 parts by weight of the total amount of (A) and (B). More preferably, it is contained in a proportion of 75 parts by weight. Thereby, the tensile strength of the silicone rubber can be reliably improved to the target range.

シランカップリング剤(D)は、シリカ粒子(C)100重量部に対し、シランカップリング剤(D)が5〜100重量部の割合で含有するのが好ましく、10〜40重量部の割合で含有するのがより好ましい。これにより、シリカ粒子(C)のシリコーンゴム系硬化性組成物中における分散性を確実に向上させることができる。   The silane coupling agent (D) is preferably contained in a proportion of 5 to 100 parts by weight of the silane coupling agent (D) with respect to 100 parts by weight of the silica particles (C), and in a proportion of 10 to 40 parts by weight. It is more preferable to contain. Thereby, the dispersibility in the silicone rubber-type curable composition of a silica particle (C) can be improved reliably.

白金または白金化合物(E)の含有量は、触媒量を意味し、適宜設定することができるが、具体的には、(A)および(B)の合計量100重量部に対して、0.01〜5重量部の範囲であるのが好ましく、0.02〜0.2重量部の範囲であるのがより好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応をより確実に進行させることができる。   The content of platinum or platinum compound (E) means the amount of catalyst and can be set as appropriate. Specifically, the content of platinum or platinum compound (E) is 0.1% relative to 100 parts by weight of the total amount of (A) and (B). It is preferably in the range of 01 to 5 parts by weight, and more preferably in the range of 0.02 to 0.2 parts by weight. Thereby, reaction with a vinyl group containing linear organopolysiloxane (A) and organohydrogenpolysiloxane (B) can be advanced more reliably.

さらに、水(F)を含有する場合、その含有量は、適宜設定することができるが、具体的には、シランカップリング剤(D)100重量部に対して、10〜100重量部の範囲であるのが好ましく、30〜70重量部の範囲であるのがより好ましい。これにより、シランカップリング剤(D)とシリカ粒子(C)との反応をより確実に進行させることができる。   Furthermore, when water (F) is contained, the content can be appropriately set. Specifically, the range is 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silane coupling agent (D). It is preferable that it is in the range of 30 to 70 parts by weight. Thereby, reaction with a silane coupling agent (D) and a silica particle (C) can be advanced more reliably.

かかる構成のシリコーンゴム系硬化性組成物では、上述したようなシリカ粒子(C)とシランカップリング剤(D)とが含まれているため、シリコーンゴム系硬化性組成物中において、シリカ粒子(C)のシランカップリング剤(D)による表面改質が進行することとなる。したがって、シリコーンゴム系硬化性組成物中におけるシリカ粒子(C)の分散性が段階的に向上し、これに起因して、かかるシリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることにより得られるシリコーンゴムの強度(特に、引張強度および引裂き強度)が向上するものと推察される。   In the silicone rubber-based curable composition having such a structure, since the silica particles (C) and the silane coupling agent (D) as described above are included, the silica rubber (C Surface modification by the silane coupling agent (D) of C) proceeds. Accordingly, the dispersibility of the silica particles (C) in the silicone rubber-based curable composition is improved stepwise, and due to this, the silicone rubber obtained by curing the silicone rubber-based curable composition It is inferred that the strength (particularly, tensile strength and tear strength) is improved.

かかる構成のシリコーンゴム系硬化性組成物およびシリコーンゴムは、例えば、次のようにして製造される。   The silicone rubber-based curable composition and the silicone rubber having such a configuration are produced, for example, as follows.

以下、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製し、その後、このシリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることによりシリコーンゴムを製造する場合について説明する。
<シリコーンゴムの製造方法>
シリコーンゴムは、上述した各成分を、任意の混練装置により、均一に混合してシリコーンゴム系硬化性組成物を調製し、その後、このシリコーンゴム系硬化性組成物を加熱して硬化させることによって得ることができるが、以下に示すような工程により製造することで、強度により優れたシリコーンゴムを得ることができる。
Hereinafter, a case where a silicone rubber is produced by preparing a silicone rubber-based curable composition and then curing the silicone rubber-based curable composition will be described.
<Method for producing silicone rubber>
The silicone rubber is prepared by uniformly mixing the above-described components with an arbitrary kneading apparatus to prepare a silicone rubber-based curable composition, and then heating and curing the silicone rubber-based curable composition. Although it can be obtained, a silicone rubber having superior strength can be obtained by producing it by the following steps.

[1]まず、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置により、混練することで、これら各成分(A)、(C)、(D)を含有する混練物を得る。   [1] First, a predetermined amount of vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), silica particles (C), and silane coupling agent (D) are weighed, and then kneaded by an arbitrary kneading apparatus. Thus, a kneaded material containing these components (A), (C), and (D) is obtained.

なお、この混練物は、予めビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)とシランカップリング剤(D)とを混練し、その後、シリカ粒子(C)を混練(混合)して得るのが好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)中におけるシリカ粒子(C)の分散性がより向上する。   This kneaded product is obtained by kneading the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) and the silane coupling agent (D) in advance, and then kneading (mixing) the silica particles (C). preferable. Thereby, the dispersibility of the silica particles (C) in the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) is further improved.

また、この混練物を得る際には、水(F)を必要に応じて、各成分(A)、(C)、(D)に添加するようにしてもよい。   Moreover, when obtaining this kneaded material, you may make it add water (F) to each component (A), (C), (D) as needed.

さらに、各成分(A)、(C)、(D)の混練は、第1温度で加熱する第1ステップと、第2温度で加熱する第2ステップとを経るようにするのが好ましい。これにより、第1ステップにおいて、シリカ粒子(C)の表面をカップリング剤(D)で表面処理することができるとともに、第2ステップにおいて、シリカ粒子(C)とカップリング剤(D)との反応で生成した副生成物を混練物中から確実に除去することができる。   Furthermore, kneading of the components (A), (C), and (D) is preferably performed through a first step of heating at the first temperature and a second step of heating at the second temperature. Thereby, in the first step, the surface of the silica particles (C) can be surface-treated with the coupling agent (D), and in the second step, the silica particles (C) and the coupling agent (D) By-products generated by the reaction can be reliably removed from the kneaded product.

第1温度は、40〜120℃程度であるのが好ましく、60〜90℃程度であるのがより好ましい。第2温度は、130〜210℃程度であるのが好ましく、160〜180℃程度であるのがより好ましい。   The first temperature is preferably about 40 to 120 ° C, and more preferably about 60 to 90 ° C. The second temperature is preferably about 130 to 210 ° C, and more preferably about 160 to 180 ° C.

また、第1ステップにおける雰囲気は、窒素雰囲気下のような不活性雰囲気下であるのが好ましく、第2ステップにおける雰囲気は、減圧雰囲気下であるのが好ましい。   The atmosphere in the first step is preferably an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere, and the atmosphere in the second step is preferably a reduced pressure atmosphere.

さらに、第1ステップの時間は、0.3〜1.5時間程度であるのが好ましく、0.5〜1.2時間程度であるのがより好ましい。第2ステップの時間は、0.7〜3.0時間程度であるのが好ましく、1.0〜2.0時間程度であるのがより好ましい。   Furthermore, the time of the first step is preferably about 0.3 to 1.5 hours, and more preferably about 0.5 to 1.2 hours. The time for the second step is preferably about 0.7 to 3.0 hours, and more preferably about 1.0 to 2.0 hours.

第1ステップおよび第2ステップを、上記のような条件とすることで、前記効果をより顕著に得ることができる。   By setting the first step and the second step as described above, the effect can be obtained more remarkably.

[2]次に、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、白金または白金化合物(E)とを所定量秤量し、その後、任意の混練装置を用いて、前記工程[1]で調製した混練物に、各成分(B)、(E)を混練することで、シリコーンゴム系硬化性組成物を得る。また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)は、直鎖構造を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)と、分岐構造を有する分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)のいずれかを含む、あるいは、双方を含む。   [2] Next, a predetermined amount of the organohydrogenpolysiloxane (B) and platinum or the platinum compound (E) are weighed, and then the kneaded material prepared in the step [1] using an arbitrary kneading apparatus. In addition, the silicone rubber-based curable composition is obtained by kneading the components (B) and (E). The organohydrogenpolysiloxane (B) includes either a linear organohydrogenpolysiloxane (B1) having a linear structure or a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) having a branched structure. Or both.

なお、この各成分(B)、(E)の混練の際には、予め前記工程[1]で調製した混練物とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)とを、前記工程[1]で調製した混練物と白金または白金化合物(E)とを混練し、その後、それぞれの混練物を混練するのが好ましい。これにより、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応を進行させることなく、各成分(A)〜(E)をシリコーンゴム系硬化性組成物中に確実に分散させることができる。   When kneading each of the components (B) and (E), the kneaded material prepared in advance in the step [1] and the organohydrogenpolysiloxane (B) were prepared in the step [1]. It is preferable to knead the kneaded material and platinum or the platinum compound (E), and then knead each kneaded material. Thereby, each component (A)-(E) is made into a silicone rubber-type curable composition, without making reaction of vinyl group containing linear organopolysiloxane (A) and organohydrogenpolysiloxane (B) advance. It can be reliably dispersed in.

各成分(B)、(E)を混練する際の温度は、ロール設定温度として、10〜70℃程度であるのが好ましく、25〜30℃程度であるのがより好ましい。   The temperature at which the components (B) and (E) are kneaded is preferably about 10 to 70 ° C., more preferably about 25 to 30 ° C. as the roll setting temperature.

さらに、混練する時間は、5分〜1時間程度であるのが好ましく、10〜40分程度であるのがより好ましい。   Furthermore, the kneading time is preferably about 5 minutes to 1 hour, and more preferably about 10 to 40 minutes.

かかる温度範囲とすることで、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応の進行をより的確に防止または抑制することができ、さらに、混練時間をかかる範囲とすることで、各成分(A)〜(E)をシリコーンゴム系硬化性組成物中により確実に分散させることができる。   By setting this temperature range, the progress of the reaction between the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) can be more accurately prevented or suppressed, and the kneading time can be further reduced. By making this into such a range, each component (A)-(E) can be more reliably disperse | distributed in a silicone rubber-type curable composition.

なお、各工程[1]、[2]において使用される混練装置としては、特に限定されないが、例えば、ニーダー、2本ロール、バンバリーミキサー(連続ニーダー)、加圧ニーダー等を用いることができる。   The kneading apparatus used in each of the steps [1] and [2] is not particularly limited, and for example, a kneader, two rolls, a Banbury mixer (continuous kneader), a pressure kneader, or the like can be used.

また、本工程[2]において、混練物中に1−エチニルシクロヘキサノールのような反応抑制剤を添加するようにしてもよい。これにより、混練物の温度が比較的高い温度に設定されたとしても、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)との反応の進行をより的確に防止または抑制することができる。   In this step [2], a reaction inhibitor such as 1-ethynylcyclohexanol may be added to the kneaded product. As a result, even when the temperature of the kneaded product is set to a relatively high temperature, the progress of the reaction between the vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) and the organohydrogenpolysiloxane (B) is more accurately prevented. Or it can be suppressed.

[3]次に、シリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させることによりシリコーンゴムを形成する。   [3] Next, a silicone rubber is formed by curing the silicone rubber-based curable composition.

このシリコーンゴム系硬化性樹脂組成物の硬化は、例えば、140〜180℃で5〜15分間加熱(1次硬化)した後、200℃で4時間ポストベーク(2次硬化)することによって行われる。以上のような工程を経ることで、シリコーンゴムが得られる。   The silicone rubber curable resin composition is cured by, for example, heating (primary curing) at 140 to 180 ° C. for 5 to 15 minutes and then post-baking (secondary curing) at 200 ° C. for 4 hours. . Silicone rubber is obtained through the steps as described above.

さらに、上記のようなシリコーンゴムを用いることで、機械的強度に優れた成形体を得ることができる。   Furthermore, by using the silicone rubber as described above, a molded article having excellent mechanical strength can be obtained.

以上、シリコーンゴム系硬化性組成物について説明したが、本開示は、これらに限定されるものではない。   The silicone rubber-based curable composition has been described above, but the present disclosure is not limited thereto.

例えば、本開示のシリコーンゴム系硬化性組成物には、同様の機能を発揮し得る、任意の成分が添加されていてもよい。   For example, the silicone rubber-based curable composition of the present disclosure may contain an optional component that can exhibit the same function.

(配線の構成例)
配線6a及び6bには、伸縮性を有する素材、例えばシリコーンゴムと導電物質との複合体が用いられている。より具体的にいえば、配線6a及び6bには、例えば基材2と同じシリコーンゴムと、例えば銀や銅などの導電フィラー、イオン液体、導電高分子、導電有機化合物、カーボン材料、または導電ワイヤー等の導電物質との複合体が使用されている。そして、配線6a及び6bは、例えば印刷法により、基材2の表面2a上に設けられるようになっている。また、このように、印刷法により、配線6a及び6bが設けられて、センサー部3、電源部4、及び通信部5を接続するので、構造簡単で製造容易な生体適合性センサーデバイス1を容易に構成することができる。
(Wiring configuration example)
For the wirings 6a and 6b, a stretchable material, for example, a composite of silicone rubber and a conductive material is used. More specifically, the wirings 6a and 6b include, for example, the same silicone rubber as the base material 2, and a conductive filler such as silver or copper, an ionic liquid, a conductive polymer, a conductive organic compound, a carbon material, or a conductive wire. A composite with a conductive material such as is used. The wirings 6a and 6b are provided on the surface 2a of the substrate 2 by, for example, a printing method. In addition, since the wiring 6a and 6b are provided by the printing method and the sensor unit 3, the power supply unit 4, and the communication unit 5 are connected in this way, the biocompatible sensor device 1 having a simple structure and easy manufacture can be easily obtained. Can be configured.

また、配線6a及び6bを構成する化合物は、下記のように、製造される。   Moreover, the compound which comprises wiring 6a and 6b is manufactured as follows.

まず、シリコーンゴムをテトラデカンに溶解させて、テトラデカンが70wt%、及びシリコーンゴムが30wt%となるようにして、シリコーンゴムのテトラデカン溶液を作成する。   First, a silicone rubber is dissolved in tetradecane so that tetradecane is 70 wt% and silicone rubber is 30 wt% to prepare a tetradecane solution of silicone rubber.

次に、上記テトラデカン溶液に、例えば銀フィラーを加えて、テトラデカンが完全に揮発したときに、銀フィラーが85wt%、及び溶質のシリコーンゴムが15wt%となるようにする。その後、自転公転ミキサー、三本ロール等により、分散、撹拌して、導電ペーストを完成する。また、この導電ペーストの粘度は、例えば54Pa・s程度であり、印刷法によって基材2上に容易に塗布して形成できるようになっている。また、この導電ペーストは基材2上に設けた後、例えば170℃で1時間加熱することで熱硬化して、基材2上で配線6a及び6bとして設けられる。   Next, for example, a silver filler is added to the tetradecane solution so that when the tetradecane is completely volatilized, the silver filler is 85 wt% and the solute silicone rubber is 15 wt%. Then, it disperse | distributes and stirs with a rotation-revolution mixer, a three roll, etc., and completes an electrically conductive paste. The conductive paste has a viscosity of, for example, about 54 Pa · s, and can be easily applied and formed on the substrate 2 by a printing method. Moreover, after providing this electrically conductive paste on the base material 2, it heat-hardens, for example by heating at 170 degreeC for 1 hour, and is provided as the wiring 6a and 6b on the base material 2. FIG.

以上のように、配線6a及び6bでは、高い引裂き強度を有するシリコーンゴムを用いることにより、優れた伸縮性が確保されている。   As described above, in the wirings 6a and 6b, excellent stretchability is secured by using silicone rubber having high tear strength.

以上のように構成された生体適合性センサーデバイス1では、センサー部3の電子部品として、3軸加速度センサー3b、温度センサー3c、気圧センサー3d、及び心電図用センサー3eが伸縮性を有する基材2上に設けられている。また、電源部4の電子部品として、ソケット4b及び電池4cが基材2上に設けられ、通信部5の電子部品として、RFIC5b、CPU5c、アンテナ5d、及び時計用水晶振動子5eが基材2上に設けられている。また、センサー部3の電子部品と電源部4の電子部品とが伸縮性を有する配線6aによって接続され、センサー部3の電子部品と通信部5の電子部品とが伸縮性を有する配線6bによって接続されている。これにより、本実施形態では、上記従来例と異なり、耐久性に優れた生体適合性センサーデバイス(ウェアラブルセンサーデバイス)1を構成することができる。   In the biocompatible sensor device 1 configured as described above, the base material 2 in which the triaxial acceleration sensor 3b, the temperature sensor 3c, the atmospheric pressure sensor 3d, and the electrocardiogram sensor 3e are stretchable as electronic components of the sensor unit 3. It is provided above. In addition, a socket 4b and a battery 4c are provided on the base material 2 as electronic parts of the power supply unit 4, and an RFIC 5b, a CPU 5c, an antenna 5d, and a quartz crystal 5e for a watch are provided as the electronic parts of the communication unit 5. It is provided above. Further, the electronic component of the sensor unit 3 and the electronic component of the power supply unit 4 are connected by a stretchable wiring 6a, and the electronic component of the sensor unit 3 and the electronic component of the communication unit 5 are connected by a stretchable wiring 6b. Has been. Thereby, in this embodiment, unlike the said prior art example, the biocompatible sensor device (wearable sensor device) 1 excellent in durability can be comprised.

また、本実施形態では、センサー部3において、3軸加速度センサー3b、温度センサー3c、気圧センサー3d、及び心電図用センサー3eが設けられているので、これらの各センサーによって対応する所定の情報を取得することができる。さらに、3軸加速度センサー3b及び心電図用センサー3eが設けられているので、生体に関する情報を取得することができる。   In the present embodiment, the sensor unit 3 is provided with the triaxial acceleration sensor 3b, the temperature sensor 3c, the atmospheric pressure sensor 3d, and the electrocardiogram sensor 3e, so that the corresponding predetermined information is acquired by each of these sensors. can do. Furthermore, since the three-axis acceleration sensor 3b and the electrocardiogram sensor 3e are provided, information about the living body can be acquired.

また、本実施形態では、基材2には、シリコーンゴムが用いられているので、優れた耐久性を有する基材2を構成することができ、耐久性に優れた生体適合性センサーデバイス1を容易に構成することができる。   Moreover, in this embodiment, since the silicone rubber is used for the base material 2, the base material 2 which has the outstanding durability can be comprised, and the biocompatible sensor device 1 excellent in the durability is provided. It can be easily configured.

また、本実施形態では、配線6a及び6bには、シリコーンゴムと導電物質との複合体が用いられているので、優れた耐久性を有する配線6a及び6bを構成することができ、耐久性に優れた生体適合性センサーデバイス1を容易に構成することができる。   Moreover, in this embodiment, since the composite of silicone rubber and a conductive material is used for the wirings 6a and 6b, the wirings 6a and 6b having excellent durability can be configured, and the durability is improved. An excellent biocompatible sensor device 1 can be easily configured.

尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。   The above embodiments are all illustrative and not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the claims, and all modifications within the scope equivalent to the configurations described therein are also included in the technical scope of the present invention.

例えば、上記の説明では、ウェアラブルセンサーデバイスとして生体適合性センサーデバイスを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば機械や装置等の構造体に適宜装着されて、その表面温度や振動等の所定の情報を逐次検出する着脱可能なセンサーデバイスに適用してもよい。   For example, in the above description, a case where a biocompatible sensor device is used as a wearable sensor device has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be appropriately attached to a structure such as a machine or an apparatus. Further, the present invention may be applied to a detachable sensor device that sequentially detects predetermined information such as the surface temperature and vibration.

また、上記の説明では、数種類のセンサーを有するセンサー部と、電池を含んだ電源部と、CPUやアンテナを含んだ通信部とを基材に設けるとともに、センサー部と電源部、及びセンサー部と通信部を各々配線にて接続した構成について説明したが、本発明は伸縮性を有する基材と、基材上に設けられた2つ以上の電子部品と、伸縮性を有するとともに、2つ以上の電子部品を接続する配線を備えるものであれば何等限定されない。   In the above description, a sensor unit having several types of sensors, a power source unit including a battery, and a communication unit including a CPU and an antenna are provided on the base material, and the sensor unit, the power source unit, and the sensor unit are provided. Although the structure which connected each communication part by wiring was demonstrated, this invention has a base material which has a stretching property, two or more electronic components provided on the base material, and has two or more stretching properties. There is no limitation as long as it has wiring for connecting the electronic components.

次に、本開示の具体的な実施例について説明する。なお、本開示はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。   Next, specific examples of the present disclosure will be described. In addition, this indication is not limited to description of these Examples at all.

[実施例1〜23、比較例1、2]
1.原材料の調製
まず、実施例1〜23及び後述の比較例1、2で用いた原材料を以下に示す。
[Examples 1 to 23, Comparative Examples 1 and 2]
1. Preparation of raw materials First, raw materials used in Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 and 2 described later are shown below.

(1)第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)(ビニル基含有量0.13モル%):以下の合成スキームにより合成した。   (1) First vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) (vinyl group content 0.13 mol%): synthesized by the following synthesis scheme.

(2)第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)(ビニル基含有量0.92モル%):以下の合成スキームにより合成した。   (2) Second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2) (vinyl group content: 0.92 mol%): Synthesized by the following synthesis scheme.

(3)オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)
(B1)直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び(B2)分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(下記表1)
(3) Organohydrogenpolysiloxane (B)
(B1) linear organohydrogenpolysiloxane and (B2) branched organohydrogenpolysiloxane (Table 1 below)

(4)シリカ粒子(C−1):シリカ微粒子(比表面積300m2/g)、日本アエロジル社製、「AEROSIL300」を用意した。 (4) Silica particles (C-1): Silica fine particles (specific surface area 300 m 2 / g), manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., “AEROSIL 300” were prepared.

(5)シリカ粒子(C−2):シリカ微粒子(比表面積200m2/g)、日本アエロジル社製、「AEROSIL200」を用意した。 (5) Silica particles (C-2): Silica fine particles (specific surface area 200 m 2 / g), “AEROSIL 200” manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. were prepared.

(6)シランカップリング剤(D−1):ヘキサメチルジシラザン(HMDZ)、Gelst社製、「HEXAMETHYLDISILAZANE (SIH6110.1)」を用意した。   (6) Silane coupling agent (D-1): Hexamethyldisilazane (HMDZ), manufactured by Gelst, “HEXAMETHYLDISILAZANE (SIH6110.1)” was prepared.

(7)シランカップリング剤(D−2):ジビニルテトラメチルジシラザン、Gelst社製、「1,3−DIVINYLTETRAMETHYLDISILAZANE (SID4612.0)」を用意した。   (7) Silane coupling agent (D-2): Divinyltetramethyldisilazane, manufactured by Gelst, “1,3-DIVINYLTETRAMETHYLDISILAZANE (SID4612.0)” was prepared.

(8)触媒(白金または白金化合物)(E):白金化合物、Gelest社製、「PLATINUMDIVINYLTETRAMETHYLDISILOXANE COMPLEX in xylene(SIP6831.2)」を用意した。   (8) Catalyst (platinum or platinum compound) (E): A platinum compound, “PLATINUMDIVINTYLETRAMETHYLDISILOXANE COMPLEX in xylen (SIP6831.2)” manufactured by Gelest Co., Ltd. was prepared.

[第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)の合成]
下記スキーム(4)にしたがって、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサンを合成した。
[Synthesis of first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1)]
According to the following scheme (4), a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane was synthesized.

すなわち、Arガス置換した、冷却管および攪拌翼を有する300mLセパラブルフラスコに、オクタメチルシクロテトラシロキサン74.7g(252mmol)、2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサン0.086g(0.25mmol)およびカリウムシリコネート0.1gを入れ、昇温し、120℃で30分間攪拌した。なお、この際、粘度の上昇が確認できた。   That is, to a 300 mL separable flask having a cooling tube and a stirring blade substituted with Ar gas, 74.7 g (252 mmol) of octamethylcyclotetrasiloxane, 2,4,6,8-tetramethyl 2,4,6,8- 0.086 g (0.25 mmol) of tetravinylcyclotetrasiloxane and 0.1 g of potassium siliconate were added, the temperature was raised, and the mixture was stirred at 120 ° C. for 30 minutes. At this time, an increase in viscosity was confirmed.

その後、155℃まで昇温し、3時間攪拌を続けた。そして、3時間後、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン0.1g(0.6mmol)を添加し、さらに、155℃で4時間攪拌した。   Thereafter, the temperature was raised to 155 ° C., and stirring was continued for 3 hours. After 3 hours, 0.1 g (0.6 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane was added, and the mixture was further stirred at 155 ° C. for 4 hours.

さらに、4時間後、トルエン250mLで希釈した後、水で3回洗浄した。洗浄後の有機層をメタノール1.5Lで数回洗浄することで、再沈精製し、オリゴマーとポリマーを分離した。得られたポリマーを60℃で一晩減圧乾燥し、第1のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)を得た(Mn=277,734、Mw=573,906、IV値(dl/g)=0.89)。   Further, after 4 hours, the mixture was diluted with 250 mL of toluene and then washed with water three times. The washed organic layer was washed several times with 1.5 L of methanol, and purified by reprecipitation to separate the oligomer and polymer. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure overnight to obtain a first vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1) (Mn = 277,734, Mw = 573,906, IV value (dl / g) = 0.89).

Figure 2017012674
Figure 2017012674

[第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)の合成]
上記(A1)の合成において、2,4,6,8−テトラメチル2,4,6,8−テトラビニルシクロテトラシロキサンを、0.86g(2.5mmol)用いたこと以外は、前記と同様にすることで、第2のビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)を合成した。
[Synthesis of second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2)]
In the synthesis of (A1), the same as above except that 0.86 g (2.5 mmol) of 2,4,6,8-tetramethyl 2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane was used. Thus, a second vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2) was synthesized.

[(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン]
(B1)直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び(B2)分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして下記表1に記載のものを使用した。
[(B) Organohydrogenpolysiloxane]
As (B1) linear organohydrogenpolysiloxane and (B2) branched organohydrogenpolysiloxane, those shown in Table 1 below were used.

Figure 2017012674
Figure 2017012674

(B1)直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン
下記式(5)で表される下記のものを使用した。

Figure 2017012674
(B1) Linear organohydrogenpolysiloxane The following represented by the following formula (5) was used.
Figure 2017012674

88466(商品名、モンメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、polydimethyl−co−methylhydride siloxane、式(5)においてm=14、n=11)
HMS−082(商品名、Gelest, Inc.製、MethylHydrosiloxane−(Dimethysiloxane Coplymers, Trimethylsiloxy terminated、重量平均分子量: 5500−6500、MeHSiO: 7−8mole%、式(5)においてm=39、n=3)
HMS−501(商品名、Gelest, Inc.製、MethylHydrosiloxane−(Dimethysiloxane Coplymers, Trimethylsiloxy terminated、重量平均分子量: 900−1200、MeHSiO: 50−55mole%、式(5)においてm=4、n=4)
88466 (trade name, manufactured by Montmentive Performance Materials Japan GK, polydimethyl-co-methylhydride siloxane, m = 14, n = 11 in formula (5))
HMS-082 (trade name, manufactured by Gelest, Inc., Methyl Hydrosiloxane- (Dimethylsiloxane Copolymers, Trimethylsiloxane terminated, weight average molecular weight: 5500-6500, MeHSiO: 7-5 mole%, 7-5 mole%)
HMS-501 (trade name, manufactured by Gelest, Inc., Methyl Hydrosiloxane- (Dimethylsiloxane Copolymers, Trimethylsiloxane terminated, weight average molecular weight: 900-1200, MeHSiO: 50-55 mole%, 4−55 mole%)

(B2)分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン
HQM−107(商品名、Gelest, Inc.製、Hydride Q Resin、下記式(6))

Figure 2017012674
HDP−111(商品名、Gelest, Inc.製、polyPhenyl−(DiMethylHydrosiloxy)siloxane, hydride terminated、[(HMe2 SiO)(C6 H3 Si)O]: 99−100mole%、下記式(7))
Figure 2017012674
(B2) Branched organohydrogenpolysiloxane HQM-107 (trade name, manufactured by Gelest, Inc., Hydride Q Resin, the following formula (6))
Figure 2017012674
HDP-111 (trade name, manufactured by Gelest, Inc., polyPhenyl- (DiMethyl Hydrosiloxy) siloxane, hydride terminated, [(HMe2SiO) (C6H3Si) O]: 99-100 mole%, following formula (7)
Figure 2017012674

2.シリコーンゴム系硬化性組成物の調製
[実施例1]
まず、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)100重量部[(A1):(A2)=80重量部:20重量部]に、ヘキサメチルジシラザン(D−1)10重量部と、ジビニルテトラメチルジシラザン(D−2)0.5重量部と、水(F)5.25重量部とを予め混練し、その後、シリカ粒子(C−1)60重量部を加えて混練することで混練物(シリコーンゴムコンパウンド)を得た。
2. Preparation of silicone rubber-based curable composition [Example 1]
First, 100 parts by weight of vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) [(A1) :( A2) = 80 parts by weight: 20 parts by weight], 10 parts by weight of hexamethyldisilazane (D-1), Kneading in advance 0.5 parts by weight of divinyltetramethyldisilazane (D-2) and 5.25 parts by weight of water (F), and then kneading by adding 60 parts by weight of silica particles (C-1). A kneaded product (silicone rubber compound) was obtained.

なお、シリカ粒子(C−1)添加後の混練は、カップリング反応のために窒素雰囲気下、60〜90℃の条件下で1時間混練する第1ステップと、副生成物(アンモニア)の除去のために減圧雰囲気下、160〜180℃の条件下で2時間混練する第2ステップとを経ることで行った。また、得られた混練物は、室温にまで冷却させた。   The kneading after the addition of the silica particles (C-1) is a first step of kneading for 1 hour under a nitrogen atmosphere at 60 to 90 ° C. for the coupling reaction, and removal of a by-product (ammonia). Therefore, it went through the 2nd step which knead | mixes for 2 hours under the conditions of 160-180 degreeC under pressure reduction atmosphere. Further, the obtained kneaded product was cooled to room temperature.

次に、この混練物に、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)0.46重量部と、白金化合物(E)0.05重量部とを加えた後、ロールで混練することによりシリコーンゴム系硬化性組成物を得た。   Next, after adding 0.46 part by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 0.05 part by weight of the platinum compound (E) to this kneaded product, the silicone rubber is kneaded with a roll. A system curable composition was obtained.

[実施例2]
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を0.53重量部、シリカ粒子(C−1)を65重量部それぞれ充填するようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製した。
[Example 2]
The silicone rubber system was the same as in Example 1 except that 0.53 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 65 parts by weight of the silica particles (C-1) were filled. A curable composition was prepared.

[実施例3]
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を0.70重量部、シリカ粒子(C−1)を70重量部それぞれ充填するようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製した。
[Example 3]
The silicone rubber system was the same as in Example 1 except that 0.70 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 70 parts by weight of the silica particles (C-1) were filled. A curable composition was prepared.

[実施例4]
まず、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)100重量部[(A1):(A2)=80重量部:20重量部]に、ヘキサメチルジシラザン(D−1)10.5重量部と、水(F)5.25重量部とを予め混練し、その後、シリカ粒子(C−1)45重量部を加えて混練することで混練物(シリコーンゴムコンパウンド)を得た。
[Example 4]
First, 100 parts by weight of vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) [(A1) :( A2) = 80 parts by weight: 20 parts by weight] and 10.5 parts by weight of hexamethyldisilazane (D-1) And 5.25 parts by weight of water (F) were previously kneaded, and then 45 parts by weight of silica particles (C-1) were added and kneaded to obtain a kneaded product (silicone rubber compound).

なお、シリカ粒子(C−1)添加後の混練は、カップリング反応のために窒素雰囲気下、60〜90℃の条件下で1時間混練する第1ステップと、副生成物(アンモニア)の除去のために減圧雰囲気下、160〜180℃の条件下で2時間混練する第2ステップとを経ることで行った。また、得られた混練物は、室温にまで冷却させた。   The kneading after the addition of the silica particles (C-1) is a first step of kneading for 1 hour under a nitrogen atmosphere at 60 to 90 ° C. for the coupling reaction, and removal of a by-product (ammonia). Therefore, it went through the 2nd step which knead | mixes for 2 hours under the conditions of 160-180 degreeC under pressure reduction atmosphere. Further, the obtained kneaded product was cooled to room temperature.

次に、この混練物に、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)0.41重量部と、白金化合物(E)0.05重量部とを加えた後、ロールで混練することによりシリコーンゴム系硬化性組成物を得た。   Next, after adding 0.41 part by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 0.05 part by weight of the platinum compound (E) to this kneaded product, the silicone rubber is kneaded with a roll. A system curable composition was obtained.

[実施例5]
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を0.39重量部、シリカ粒子(C−1)を50重量部それぞれ充填するようにしたこと以外は、実施例4と同様にして、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製した。
[Example 5]
The silicone rubber system was the same as in Example 4 except that 0.39 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 50 parts by weight of the silica particles (C-1) were filled. A curable composition was prepared.

[実施例6]
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を0.48重量部、シリカ粒子(C−1)を55重量部それぞれ充填するようにしたこと以外は、実施例4と同様にして、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製した。
[Example 6]
In the same manner as in Example 4 except that 0.48 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 55 parts by weight of the silica particles (C-1) were filled, a silicone rubber system A curable composition was prepared.

[実施例7]
直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)を0.51重量部、シリカ粒子(C−1)を75重量部それぞれ充填するようにしたこと以外は、実施例4と同様にして、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製した。
[Example 7]
In the same manner as in Example 4 except that 0.51 part by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 75 parts by weight of the silica particles (C-1) were filled, a silicone rubber system A curable composition was prepared.

[実施例8〜23]
ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)、シランカップリング剤(D−1)、および水(F)を混練した後、シリカ粒子(C−1)を加えた。窒素雰囲気下、60〜90℃の条件下で1時間混練することによりカップリング反応させた。ついで減圧雰囲気下、160〜180℃の条件下で2時間混練することにより副生成物(アンモニア)を除去し、混練物(シリコーンゴムコンパウンド)を得た。得られた混練物は室温まで冷却させた。室温まで冷却させた混練物に、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)および/または分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)、並びに白金化合物(E)を加え、ロールで混練することによりシリコーンゴム系硬化性組成物を得た。
[Examples 8 to 23]
After kneading vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1), vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2), silane coupling agent (D-1), and water (F), silica particles (C -1) was added. The coupling reaction was carried out by kneading for 1 hour under a condition of 60 to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, the by-product (ammonia) was removed by kneading under a reduced pressure atmosphere at 160 to 180 ° C. for 2 hours to obtain a kneaded product (silicone rubber compound). The obtained kneaded material was cooled to room temperature. A linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and / or a branched organohydrogenpolysiloxane (B2) and a platinum compound (E) are added to a kneaded product cooled to room temperature, and kneaded with a roll to form silicone. A rubber-based curable composition was obtained.

ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A2)、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)、分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)、シリカ粒子(C−1)、シランカップリング剤(D−1)、白金化合物(E)および水(F)の含有量は、下記表2の通りとした。実施例8〜23におけるシリカ粒子(C−1)の含有量は25.7重量%で であった。直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)および分岐状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B2)は、上記表1に示すものを使用した。表2に示す「Si−H/vinyl」は、ヒドリド架橋剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)の添加量(mmol)と、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)(高ビニルと低ビニルとの合計)(mmol)とを用いて下記式により算出した。
Si−H/vinyl= [オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)(mmol)]/[ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)(mmol)]
Vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1), vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A2), linear organohydrogenpolysiloxane (B1), branched organohydrogenpolysiloxane (B2), silica The contents of particles (C-1), silane coupling agent (D-1), platinum compound (E) and water (F) were as shown in Table 2 below. The content of silica particles (C-1) in Examples 8 to 23 was 25.7% by weight. As the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and the branched organohydrogenpolysiloxane (B2), those shown in Table 1 above were used. “Si—H / vinyl” shown in Table 2 shows the addition amount (mmol) of organohydrogenpolysiloxane (B), which is a hydride crosslinking agent, and vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) (high vinyl and It was calculated by the following formula using (total with low vinyl) (mmol).
Si-H / vinyl = [organohydrogenpolysiloxane (B) (mmol)] / [vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A) (mmol)]

[比較例1]
まず、ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A1)100重量部にシリカ粒子(C−1)33重量部を加えて混練することで混練物(シリコーンゴムコンパウンド)を得た。
[Comparative Example 1]
First, a kneaded product (silicone rubber compound) was obtained by adding 33 parts by weight of silica particles (C-1) to 100 parts by weight of a vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A1).

なお、シリカ粒子(C−1)添加後の混練は、室温(27℃)の条件下で、15分間混練することで行った。また、得られた混練物は、室温にまで冷却させた。   The kneading after the addition of the silica particles (C-1) was carried out by kneading for 15 minutes at room temperature (27 ° C.). Further, the obtained kneaded product was cooled to room temperature.

次に、この混練物に、直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B1)2.0重量部と、白金化合物(E)0.05重量部とを加えた後、ロールで混練することによりシリコーンゴム系硬化性組成物を得た。   Next, after adding 2.0 parts by weight of the linear organohydrogenpolysiloxane (B1) and 0.05 part by weight of the platinum compound (E) to this kneaded product, the silicone rubber is kneaded with a roll. A system curable composition was obtained.

[比較例2]
シリカ粒子(C−2)を33重量部充填するようにしたこと以外は、比較例1と同様にして、シリコーンゴム系硬化性組成物を調製した。
[Comparative Example 2]
A silicone rubber-based curable composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 33 parts by weight of silica particles (C-2) was filled.

Figure 2017012674
Figure 2017012674

3.評価
得られた各実施例および各比較例のシリコーンゴム系硬化性組成物を、以下の方法で評価した。
3. Evaluation The obtained silicone rubber-based curable compositions of Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods.

3−1.引張り強度、ひずみ、引裂き強度およびストロークの評価
各実施例および各比較例のシリコーンゴム系硬化性組成物を、170℃、10MPaで10分間プレスし、1mmのシート状に成形すると共に、1次硬化した。続いて、200℃で4時間加熱し、2次硬化した。
3-1. Evaluation of Tensile Strength, Strain, Tear Strength and Stroke The silicone rubber-based curable composition of each Example and each Comparative Example was pressed at 170 ° C. and 10 MPa for 10 minutes to be molded into a 1 mm sheet and primary cured. did. Subsequently, it was heated at 200 ° C. for 4 hours and secondarily cured.

そして、得られたシート状シリコーンゴムを用いて、JIS K 6251(2004)に準拠して、ダンベル状3号形試験片、ならびに、JIS K 6252(2007)に準拠してクレセント形試験片を作製し、JIS K 6251(2004)によるダンベル状3号形試験片の引張り強さおよびひずみ、ならびに、J I S K 6252(2007)によるクレセント形試験片の引裂き強さおよびストロークを測定した。   Then, using the obtained sheet-like silicone rubber, a dumbbell-shaped No. 3 test piece and a crescent-type test piece according to JIS K 6252 (2007) are prepared in accordance with JIS K 6251 (2004). Then, the tensile strength and strain of the dumbbell-shaped No. 3 test piece according to JIS K 6251 (2004), and the tear strength and stroke of the crescent-type test piece according to JIS K 6252 (2007) were measured.

ただし、引張り強度、ひずみ、引裂き強度およびストロークの測定に用いた試験片の厚みは、1mmとした。   However, the thickness of the test piece used for measurement of tensile strength, strain, tear strength, and stroke was 1 mm.

3−2.硬度の評価
各実施例および各比較例のシリコーンゴム系硬化性組成物について、上記引張り強度、ひずみ、引裂き強度およびストロークと同様にしてシート状シリコーンゴムを作製し、JIS K 6253(2006)に準拠してタイプA デュロメータ硬さを測定した。試験片の厚みは、1mmのシートを積層し、6mm以上とした。
3-2. Evaluation of Hardness For each of the silicone rubber-based curable compositions of each Example and each Comparative Example, a sheet-like silicone rubber was prepared in the same manner as the tensile strength, strain, tear strength, and stroke, and conformed to JIS K 6253 (2006). Then, type A durometer hardness was measured. The thickness of the test piece was 6 mm or more by laminating 1 mm sheets.

以上のようにして得られた各実施例および各比較例のシリコーンゴム系硬化性組成物における評価結果を、それぞれ、上記の表2に示す。   The evaluation results in the silicone rubber-based curable compositions of Examples and Comparative Examples obtained as described above are shown in Table 2 above.

表2に示すように、比較例1では、フィラーであるシリカ粒子(C)を充填することである程度の強度増加は見られるが、引張強度は十分とは言えなかった。引張強度を向上させるため、フィラーの充填量、あるいはフィラーの比表面積を大きくすることで、シリカ粒子とゴムマトリックスとの界面が増大し、フィラーによる補強効果の増加を期待できるが、未処理のフィラーでは、フィラー同士の凝集が強く、これ以上の量を充填することは難しかった。   As shown in Table 2, in Comparative Example 1, a certain degree of strength increase was observed by filling the silica particles (C) as the filler, but the tensile strength was not sufficient. In order to improve the tensile strength, by increasing the filler filling amount or the specific surface area of the filler, the interface between the silica particles and the rubber matrix increases, and an increase in the reinforcing effect by the filler can be expected. Then, aggregation of fillers was strong and it was difficult to fill more than this amount.

また、フィラーの比表面積を大きくした比較例2では、比較例1に比べて、補強効果が増加し引張強度は向上するものの、フィラー表面は親水性のままであるために、シリコーンゴム系硬化性組成物を硬化させて得られるシリコーンゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子の滑り性が悪く、特に引裂き強度が低下した。   In Comparative Example 2 in which the specific surface area of the filler is increased, the reinforcing effect is increased and the tensile strength is improved as compared with Comparative Example 1, but the filler surface remains hydrophilic, so that the silicone rubber-based curability is increased. When the silicone rubber obtained by curing the composition was deformed into a matrix, the slipping property of silica particles in the matrix was poor, and the tear strength was particularly lowered.

これに対して、シランカップリング剤を含有する実施例では、シランカップリング剤(D)を含有しない比較例と比較して、フィラー表面が疎水性であるために、シリカ粒子(C)同士の凝集力が低下し、その結果、フィラー充填量の増加、あるいはフィラーの比表面積を大きくすることが可能であった。さらに、フィラー表面が疎水性であるために、シリコーンゴムのマトリックス変形の際、マトリックス内でのシリカ粒子の滑り性も向上しており、この分散性の向上および滑り性の向上によって、引張強度と引裂き強度の機械強度を双方とも向上することが可能であった。   On the other hand, in the Example containing a silane coupling agent, since the filler surface is hydrophobic compared with the comparative example which does not contain a silane coupling agent (D), between silica particles (C). The cohesive force decreased, and as a result, it was possible to increase the filler filling amount or increase the specific surface area of the filler. Furthermore, since the filler surface is hydrophobic, when the silicone rubber matrix is deformed, the slipping property of the silica particles in the matrix is also improved. It was possible to improve both the mechanical strength of the tear strength.

なお、引裂き強度が向上するメカニズムの詳細は、次のように考えられる。シリカ粒子の分散性の向上により、シリカ粒子とゴムマトリックスとの界面が増大し、シリカ粒子から作用を受けるゴム分子鎖が増大する。これにより、シリカ粒子による補強効果が増し、機械強度が向上する。このシリカ粒子の作用を受けるゴム分子鎖は、シリカ粒子との相互作用により分子運動性が低下し、分子運動性の高い部分に比べて、固い構造となる。シリコーンゴムの引裂き挙動において、初期のクラックが生長・伝播する際に、固い構造に引裂き応力が加わると、抗力として作用し、結果的に引裂き強度が増大する。   The details of the mechanism for improving the tear strength are considered as follows. By improving the dispersibility of the silica particles, the interface between the silica particles and the rubber matrix increases, and the number of rubber molecular chains affected by the silica particles increases. Thereby, the reinforcement effect by a silica particle increases and mechanical strength improves. The rubber molecular chain subjected to the action of the silica particles has a lower molecular mobility due to the interaction with the silica particles, and has a harder structure than a portion having a high molecular mobility. In the tearing behavior of silicone rubber, if a tearing stress is applied to a hard structure when an initial crack grows and propagates, it acts as a drag, resulting in an increase in tearing strength.

また、表2に示すとおり、実施例4、及び8〜23のシリコーンゴム硬化性組成物により、JIS K 6253(2006)タイプA デュロメータ硬さが40.0未満であり、かつ、JIS K 6252(2007)切込みありクレセント形引裂き強度が40.0N/mm以上であるシリコーンゴムが得られた。これに対し、比較例1および2のシリコーンゴム系硬化性組成物により得られたシリコーンゴムは、引裂き強度が40.0N/mm未満であった。   As shown in Table 2, the silicone rubber curable compositions of Examples 4 and 8 to 23 have a JIS K 6253 (2006) type A durometer hardness of less than 40.0, and JIS K 6252 ( 2007) A silicone rubber having a notched crescent tear strength of 40.0 N / mm or more was obtained. In contrast, the silicone rubbers obtained from the silicone rubber-based curable compositions of Comparative Examples 1 and 2 had a tear strength of less than 40.0 N / mm.

また、以上のように、基材2が高い引裂き強度を有するシリコーンゴムを用いて構成されているので、装着感及び耐久性に優れた生体適合性センサーデバイス(ウェアラブルセンサーデバイス)1を構成することができる。すなわち、装着感を向上させるために基材2(特に、その外周)を薄くすると、皮膚に貼り付けるとき、や取り外すときに、大きな応力が基材2(生体適合性センサーデバイス1)にかかる。通常のPDMS(ジメチルポリシロキサン)では薄い部分から引き裂かれる状況が見られるため、通常のPDMSを用いた場合には、基材2全体を厚くさせざるを得なくなる。この結果、通常のPDMSを用いた場合には、生体適合性センサーデバイスの装着感の悪化、貼り付け部の段差(基材2の厚み分)による剥がれなどが発生しやすい。これに対して、上記のような高い引裂き強度のシリコーンゴムを基材2に使うと、基材2、特に基材2の周辺を薄くすることができ、装着感と耐久性を格段に向上させることができる。   Moreover, since the base material 2 is comprised using the silicone rubber which has high tear strength as mentioned above, the biocompatible sensor device (wearable sensor device) 1 excellent in a mounting feeling and durability is comprised. Can do. That is, if the base material 2 (especially its outer periphery) is thinned in order to improve the wearing feeling, a large stress is applied to the base material 2 (biocompatible sensor device 1) when it is applied to the skin or removed. Since normal PDMS (dimethylpolysiloxane) is torn from a thin portion, when normal PDMS is used, the entire substrate 2 must be thickened. As a result, when ordinary PDMS is used, the wearing feeling of the biocompatible sensor device is likely to deteriorate, and peeling due to the stepped portion (the thickness of the base material 2) is likely to occur. On the other hand, when the silicone rubber having the high tear strength as described above is used for the base material 2, the periphery of the base material 2, particularly the base material 2 can be thinned, and the wearing feeling and the durability are remarkably improved. be able to.

本開示は、人体等の生体や機械などの構造物に装着可能なウェアラブルセンサーデバイスに対して有用である。   The present disclosure is useful for a wearable sensor device that can be attached to a living body such as a human body or a structure such as a machine.

1 生体適合性センサーデバイス(ウェアラブルセンサーデバイス)
2 基材
3b 3軸加速度センサー(電子部品、生体センサー)
3c 温度センサー(電子部品)
3d 気圧センサー(電子部品)
3e 心電図用センサー(電子部品、生体センサー)
4b ソケット(電子部品)
4c 電池(電子部品)
5b RFIC(電子部品)
5c CPU(電子部品)
5d アンテナ(電子部品)
5e 時計用水晶振動子(電子部品)
6a、6b 配線
1 Biocompatible sensor device (wearable sensor device)
2 Base material 3b 3-axis acceleration sensor (electronic component, biosensor)
3c Temperature sensor (electronic component)
3d barometric pressure sensor (electronic parts)
3e ECG sensor (electronic parts, biological sensor)
4b Socket (electronic component)
4c Battery (electronic component)
5b RFIC (electronic components)
5c CPU (electronic parts)
5d antenna (electronic component)
5e Quartz crystal for watch (electronic parts)
6a, 6b wiring

Claims (7)

伸縮性を有する基材と、
前記基材上に設けられた2つ以上の電子部品と、
伸縮性を有するとともに、前記2つ以上の電子部品を接続する配線を備える、ウェアラブルセンサーデバイス。
A base material having elasticity,
Two or more electronic components provided on the substrate;
A wearable sensor device that has elasticity and includes wiring that connects the two or more electronic components.
前記2つ以上の電子部品には、所定の情報を取得するセンサーが含まれている、請求項1記載のウェアラブルセンサーデバイス。   The wearable sensor device according to claim 1, wherein the two or more electronic components include a sensor that acquires predetermined information. 前記センサーには、生体に関する情報を取得する生体センサーが含まれている、請求項2記載のウェアラブルセンサーデバイス。   The wearable sensor device according to claim 2, wherein the sensor includes a biological sensor that acquires information related to a biological body. 前記基材には、シリコーンゴムが用いられている、請求項1から3のいずれかに記載のウェアラブルセンサーデバイス。   The wearable sensor device according to any one of claims 1 to 3, wherein silicone rubber is used for the base material. 前記シリコーンゴムでは、引裂き強度が40N/mm以上である、請求項4に記載のウェアラブルセンサーデバイス。   The wearable sensor device according to claim 4, wherein the silicone rubber has a tear strength of 40 N / mm or more. 前記配線には、シリコーンゴムと導電物質との複合体が用いられている、請求項1から5のいずれかに記載のウェアラブルセンサーデバイス。   The wearable sensor device according to any one of claims 1 to 5, wherein a composite of silicone rubber and a conductive material is used for the wiring. ビニル基含有直鎖状オルガノポリシロキサン(A)と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(B)と、シリカ粒子(C)と、シランカップリング剤(D)と、白金または白金化合物(E)とを含有する、請求項1から6のいずれかに記載のウェアラブルセンサーデバイスの製造に用いるためのシリコーンゴム系硬化性組成物。   Contains vinyl group-containing linear organopolysiloxane (A), organohydrogenpolysiloxane (B), silica particles (C), silane coupling agent (D), and platinum or platinum compound (E) A silicone rubber-based curable composition for use in the production of the wearable sensor device according to any one of claims 1 to 6.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI614728B (en) * 2017-02-23 2018-02-11 光寶電子(廣州)有限公司 Wearable electronic device and emergency method thereof
JP2018174083A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Insulating sheet and insulating paste
JP2018174125A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Conductive paste
JP2018172627A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Insulating paste
JP2018171699A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Resin movable member and robot
JP2018172633A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Resin movable member and structure
JP2019032733A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 日本メクトロン株式会社 Sticking tag and tag system
JP2019041986A (en) * 2017-08-31 2019-03-22 日本メクトロン株式会社 Receiver and reception system
JP2020031063A (en) * 2017-12-20 2020-02-27 住友ベークライト株式会社 Conductive paste and stretchable wiring board
JP2021088688A (en) * 2019-12-06 2021-06-10 住友ベークライト株式会社 Silicone rubber, and structure
CN113129485A (en) * 2021-04-09 2021-07-16 国网河北省电力有限公司行唐县供电分公司 System for distribution safety
JP2021138895A (en) * 2020-03-09 2021-09-16 住友ベークライト株式会社 Elastomer and wearable device
KR20210137112A (en) * 2019-03-08 2021-11-17 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Silicone rubber-based curable composition, structure, wearable device, and method of manufacturing the structure
KR20240103065A (en) * 2019-03-08 2024-07-03 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Silicone-rubber-based curable composition, structure, wearable device, and method for manufacturing structure

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001525107A (en) * 1997-04-11 2001-12-04 ポツターズ・インダストリーズ・インコーポレイテッド Conductive compositions, composites suitable for making the same, and methods of making these compositions and composites
JP2008063508A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Shin Etsu Chem Co Ltd Silicone rubber composition for extrusion molding
US20110144470A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-16 Corventis, Inc. Body adherent patch with electronics for physiologic monitoring
JP2012139306A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Japan Science & Technology Agency Biocompatible polymer substrate
WO2012140079A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Smart Solutions Technologies, S.L. Fabric for acquiring physiological signals
JP2013067677A (en) * 2011-09-20 2013-04-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Silicone rubber curable composition, method of manufacturing silicone rubber, silicone rubber, compact, and medical tube
JP2013514146A (en) * 2009-12-16 2013-04-25 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ In vivo electrophysiology using conformal electronics
JP2013082907A (en) * 2011-09-28 2013-05-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd Silicone rubber-based curable composition, method of manufacturing silicone rubber, silicone rubber, molding, and medical tube
JP2013198718A (en) * 2012-02-23 2013-10-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd Balloon catheter
WO2014110176A1 (en) * 2013-01-08 2014-07-17 Fastert Steven Application for monitoring a property of a surface
JP2014214209A (en) * 2013-04-25 2014-11-17 信越化学工業株式会社 Conductive silicone rubber composition
JP2015093167A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 日東電工株式会社 Biological sensor

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001525107A (en) * 1997-04-11 2001-12-04 ポツターズ・インダストリーズ・インコーポレイテッド Conductive compositions, composites suitable for making the same, and methods of making these compositions and composites
JP2008063508A (en) * 2006-09-11 2008-03-21 Shin Etsu Chem Co Ltd Silicone rubber composition for extrusion molding
US20110144470A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-16 Corventis, Inc. Body adherent patch with electronics for physiologic monitoring
JP2013514146A (en) * 2009-12-16 2013-04-25 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ In vivo electrophysiology using conformal electronics
JP2012139306A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Japan Science & Technology Agency Biocompatible polymer substrate
WO2012140079A1 (en) * 2011-04-12 2012-10-18 Smart Solutions Technologies, S.L. Fabric for acquiring physiological signals
JP2014510596A (en) * 2011-04-12 2014-05-01 スマート ソリュションズ テクノロジーズ, エス.エル. Fabric for acquiring physiological signals
JP2013067677A (en) * 2011-09-20 2013-04-18 Sumitomo Bakelite Co Ltd Silicone rubber curable composition, method of manufacturing silicone rubber, silicone rubber, compact, and medical tube
JP2013082907A (en) * 2011-09-28 2013-05-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd Silicone rubber-based curable composition, method of manufacturing silicone rubber, silicone rubber, molding, and medical tube
JP2013198718A (en) * 2012-02-23 2013-10-03 Sumitomo Bakelite Co Ltd Balloon catheter
WO2014110176A1 (en) * 2013-01-08 2014-07-17 Fastert Steven Application for monitoring a property of a surface
JP2014214209A (en) * 2013-04-25 2014-11-17 信越化学工業株式会社 Conductive silicone rubber composition
JP2015093167A (en) * 2013-11-14 2015-05-18 日東電工株式会社 Biological sensor

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI614728B (en) * 2017-02-23 2018-02-11 光寶電子(廣州)有限公司 Wearable electronic device and emergency method thereof
JP2018171699A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Resin movable member and robot
JP2018174083A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Insulating sheet and insulating paste
JP2018172627A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Insulating paste
JP7215505B2 (en) 2017-03-31 2023-01-31 住友ベークライト株式会社 Plastic movable parts and structures
JP2018172633A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Resin movable member and structure
JP2020079413A (en) * 2017-03-31 2020-05-28 住友ベークライト株式会社 Insulating paste
JP7088223B2 (en) 2017-03-31 2022-06-21 住友ベークライト株式会社 Insulating paste
JP7043867B2 (en) 2017-03-31 2022-03-30 住友ベークライト株式会社 Resin movable members and robots
JP2018174125A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 住友ベークライト株式会社 Conductive paste
JP2021066884A (en) * 2017-03-31 2021-04-30 住友ベークライト株式会社 Movable member made of resin and structure
JP2020115475A (en) * 2017-03-31 2020-07-30 住友ベークライト株式会社 Conductive paste
JP2019032733A (en) * 2017-08-09 2019-02-28 日本メクトロン株式会社 Sticking tag and tag system
JP2019041986A (en) * 2017-08-31 2019-03-22 日本メクトロン株式会社 Receiver and reception system
JP2020031063A (en) * 2017-12-20 2020-02-27 住友ベークライト株式会社 Conductive paste and stretchable wiring board
KR102743518B1 (en) 2019-03-08 2024-12-16 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Silicone-rubber-based curable composition, structure, wearable device, and method for manufacturing structure
KR20240103065A (en) * 2019-03-08 2024-07-03 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Silicone-rubber-based curable composition, structure, wearable device, and method for manufacturing structure
KR20210137112A (en) * 2019-03-08 2021-11-17 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Silicone rubber-based curable composition, structure, wearable device, and method of manufacturing the structure
KR102623660B1 (en) 2019-03-08 2024-01-10 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 Silicone rubber-based curable compositions, structures, wearable devices, and methods of producing structures
JP2021088688A (en) * 2019-12-06 2021-06-10 住友ベークライト株式会社 Silicone rubber, and structure
JP7434862B2 (en) 2019-12-06 2024-02-21 住友ベークライト株式会社 silicone rubber and structure
JP2021138895A (en) * 2020-03-09 2021-09-16 住友ベークライト株式会社 Elastomer and wearable device
CN113129485B (en) * 2021-04-09 2022-09-27 国网河北省电力有限公司行唐县供电分公司 System for distribution safety
CN113129485A (en) * 2021-04-09 2021-07-16 国网河北省电力有限公司行唐县供电分公司 System for distribution safety

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